FRANÇOIS MICHAUD

FRANÇOIS MICHAUD
Sommaire
CURRICULUM VITAE …………………………………………………………….
PEDAGOGIE ET ENSEIGNEMENT………………………………………………
RECHERCHE ………………………………….……………………………………
Responsabilités administratives et collectives ……………………………………….
Encadrement de stages de recherche …………………………………………….…
Activités et thématiques recherche………………………………………………….
Publications……………………………………………………….………….…………
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CURRICULUM VITAE
ETAT CIVIL
MICHAUD François
Né le 17 Octobre 1958 à Fort de France, Martinique
Marié, 3 enfants
Fonction : Maître de Conférence HC
Etablissement actuel : Paris VI, UMR Géosciences Azur, La Darse, BP 48, 06235, Villefranche/mer
Tél: 04 93 76 37 40 Fax: 04 93 76 37 66
Courriel : [email protected]
CURSUS UNIVERSITAIRE
1998 : Habilitation à diriger des Recherches : Affrontement d'une dorsale océanique avec un continent
: l'exemple du point triple du Mexique. Jury J. Boulègue (Président-Paris-VI), P. Huchon (CNRS-ENS,
Rapporteur), Y. Lagabrielle (CNRS-UBO, Brest, Rapporteur), P. Mechler (Rapporteur, Paris VI), J.
Mascle (CNRS-Paris VI), J. Bourgois (CNRS-ParisVI), G. Suarez (Rapporteur, Directeur de l'IMS,
UNAM).
1987: Doctorat de l' Université Pierre et Marie Curie : Stratigraphie et Paléogéographie du
Mésozoïque de l'Etat du Chiapas (Sud-Est du Mexique) (mention Très Honorable avec Félicitations) Jury
J. Aubouin (Président, Univ. Paris-VI), E. Fourcade (CNRS, directeur de Thèse), J. Dercourt (Univ. Paris
VI), M. Tardy (Univ. Chambery, Rapporteur), J. Butterlin, (Univ. Paris VII, Rapporteur); J.C. Carfantan
(Univ. Chambery), J. Guerrero (Directeur Instituto de Geologia de la UNAM).
1982: Agrégation de Sciences Naturelles option Sciences de la Terre
1981: Maîtrise de Sciences Naturelles Option Géologie
1979: Entrée à l'Ecole Normale Supérieure de Saint Cloud
1976: Baccalaureat série C mention AB
FONCTIONS UNIVERSITAIRES-ACTIVITES PROFESSIONNELLES
En délégation à l’IRD comme chargé de Recherche d’Octobre 2004 à Octobre 2006
Maître de Conférences (36°section CNU) "1ère Classe", Université Paris VI (Villefranche sur mer)
depuis le 1er Octobre 1991. Hors Classe depuis le 1er Octobre 2008
Attaché temporaire d'Enseignement et de Recherche (Université Paris VI-Versailles) du 1/10/90 au
31/08/92
Professeur de Lycée (Lycée d' Aubergenville) du 1/09/90 au 1/10/90.
Professeur de Collège (Collège Ferdinand Buisson à Antony) du 1/09/89 au 1/09/90.
Chercheur Post-doctoral (IFREMER, Brest) du 1/10/86 au 30/08/89.
Chercheur Coopérant Mexique à l'Instituto de Geologia de la UNAM du 20/12/1983 au 30/06/1985.
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PEDAGOGIE ET ENSEIGNEMENT
1) Enseignement à l'Université "Paris VI"-Versailles -Saint-Quentin
Animation et participation à l'installation et au développement de nouvelles séances de travaux
pratiques et de travaux dirigés dans la toute nouvelle Université Versailles-Saint-Quentin en Yvelines)
(150 heures équiv. TD, en 1990-1992). Les séances ont porté sur la cartographie, la géomorphologie, les
méthodes géophysiques d'observation, la tectonique des plaques, la sédimentologie, la pétrographie et la
minéralogie.
2) Enseignement à l'Université Paris VI Observatoire Océanologique de Villefranche sur
mer
En étroite synergie avec les membres de l’équipe enseignante de Villefranche sur mer, je coencadre des stages de Géologie et de Géophysique marine de niveau Master première et deuxième année
touchant un grand nombre d’Universités de l’hexagone (moyenne de 220 h équiv. TD par an ; voir
tableau prévision 2007-2008 page 5). Ces stages sont pour les étudiants une occasion unique, dans une
approche terre-mer, de mettre en œuvre à bord d'un navire océanographique (le N/O Téthys de l’INSU)
les techniques de prospection propres à la géologie et à la géophysique sous-marines.
Le bassin Ligure et ses marges continentales présentent en effet une valeur et un intérêt pédagogique
incontestable et reconnu. Au-delà de l'aspect technique, j’utilise l’imagerie sismique en quelques jours de
sorties en mer pour aborder concrètement quelques problèmes géologiques particulièrement
démonstratifs : les structures alpines, le rifting oligo-miocène, la crise de salinité messinienne et le
système sédimentaire actuel du Var, les transferts sédimentaires, les instabilités gravitaires et les risques
associés.
L’arrière-pays Niçois offre quant à lui une fenêtre remarquable d’observation (Fig. 1) qui me
permet de présenter aux étudiants l’évolution des morpho-structures et des dépôts associés aux différents
événements dont la signature est imagée par la sismique en mer. L'arrière-pays Niçois, soumis à un
important soulèvement vertical, rend possible de nombreuses observations et donc la corrélation avec
l’imagerie sismique. Nous pensons en particulier 1) au prolongement des structures alpines sur lesquelles
se surimposent le bassin Ligure et 2) aux modalités de la crise messinienne, crise qui a modifié
considérablement l’environnement des marges en termes de morphologie et de transferts sédimentaires.
J’exploite ce cadre géologique unique pour coupler l’expérience de la mer à de la géologie de
terrain et l’opportunité de suivre à terre la continuité des objets géologiques imagés en mer. Cet aspect a
été renforcé et développé dans les nouveaux cursus LMD, avec l'organisation systématique de sorties de
terrain dans l'arrière-pays Niçois. La combinaison des deux permet aux étudiants de passer de
l’observation directe (observation des unités géologiques sur le terrain) à l’observation indirecte des
structures (profils sismiques). Enfin, cette combinaison des deux approches complémentaires permet
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d’aborder les notions de résolution et d’échelle, notions capitales pour interpréter toute donnée
géophysique.
Figure 1 : Profil sismique (traitement sur Geovecteur par Françoise Sage) illustrant les thématiques abordées au cours
des stages (tectonique, crise messinienne, transferts sédimentaires, instabilités et glissements......). L'arrière pays niçois
offre une fenêtre remarquable d'observation sur l'évolution des morphostructures et des dépôts associés aux différents
événements dont la signature est imagée en mer (coupe modifiée, d'aprés les travaux de Clauzon).
A bord du N/O TETHYS II, j’enseigne aux étudiants à maîtriser :
- les principes de la navigation et du positionnement ;
- la bathymétrie ;
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- la mise en œuvre des outils de la géologie et géophysique marine (prélèvements, sismique
verticale et sismique grand angle).
En salle, ils traitent et interprètent les données acquises en mer, dans le cadre de la géologie
régionale et de la tectonique globale. Je les familiarise ainsi, sur la base d'un ou plusieurs profils et des
échantillons prélevés, à reconnaître les différentes étapes de la formation géologique d'une marge (la
marge liguro-provencale), depuis l'Oligocène. L'importance de ces documents acquis en mer est
primordiale : pour la première fois dans leur cycle d'étude, les étudiants peuvent accéder à une
compréhension complète de l'information apportée par une coupe-temps et un hodochrone, qui
constituent une des bases de la prospection géophysique (industrielle et de recherche fondamentale) en
mer.
Pour plus de détails :voir le site http://www.obs-vlfr.fr/Enseignement/Geosciences/Enseignement_OOV.htm
3) Préparation aux concours du Capes et de l'Agrégation
Organisation d'exposés synthétiques, de TP et de corrections de leçons autour des thèmes de la
formation des marges continentale s (1991 et 1992, Prépa de Paris VI, 10 h équiv. TD).
Conférences sur "la subduction océanique" et sur les "Méthodes géophysiques d'observation"
(2003, IUFM de Corse, 18 h équiv. TD).
Corrections de leçon d’Agreg Prepa de l’IUFM de Nice, 2008 (4 h équiv. TD)
4) Mise en place de cycle de cours à l’Escuela Politecnica Nacional , Departamento de
Geologia, Quito, Equateur (2005-2006)
Dans le cadre de mon accueil en délégation à l’IRD Octobre-2004-Octobre 2006, deux cycles de
cours ont été mis en place au « Departamento de Geologia de l’Escuela Politecnica « (Quito, Equateur).
Le premier cycle concerne les bassins sédimentaires ; le second cycle concerne la géodynamique des
marges continentales et les risques naturels associés : les processus cinématiques et géodynamiques sont
étudiés à partir d'exemples régionaux (façade pacifique des Amériques principalement) dans divers
contextes et les principes de déformation de la croûte terrestre en mer et à terre sont abordés à différentes
échelles. Le contenu de ce deuxième cycle se compose de la façon suivante : (1) Etat thermique de la
lithosphère océanique et ses conséquences (flotabilité, évolution de la thermicité avec le temps et la
profondeur, paramètres qui influent sur le régime thermique, vitesse de convergence et âge de la
lithosphère océanique en subduction ; 2) Hydratation de la croûte océanique et ses conséquences
(altération hydrothermale) ; 3) Les manifestations mécaniques de la subduction (flexure de la lithosphère,
répartition des séismes, zones sismogène, cycle sismique, rôle des aspérités, illustration à partir de la
sismicité de l’Equateur) ; 4) Subduction-érosion versus subduction-accrétion, (illustration à partir des
résultats obtenus sur la marges péruvienne et mexicaine). Au total, il s’agit donc de 66 heures annuelles
qui ont été effectuées
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5) Montage (ouverture en Septembre 2008) d’un master international « Géologie, Risques
et Gestion du Territoire » en Amérique Latine:
Je suis porteur avec E. Tric (Directeur du Département des Sciences de la Terre de l’Université de
Nice) d’un projet dans le cadre du programme "PREFALC" du MAE (Programme REgional France
Amérique Caraibes). Ce programme permet aux établissements d'enseignement supérieur d'offrir des
formations spécifiquement adaptées, notamment à des étudiants étrangers demeurant dans d'autres pays,
sous la forme de prestations sur place. Chaque projet doit impliquer au minimum un établissement
d'enseignement supérieur en France et un établissement d'au moins deux pays de la région partenaire.
L'objectif de ce projet est de transposer, en synergie avec les programmes de recherche (projet
ANR sur l’alea sismique au Perou et en Equateur accepté et piloté par Géosciences Azur), la formation
Master « Sciences et Gestion de la Terre » de l’Université de Nice – Sophia Antipolis en Amérique
Latine (Equateur et Pérou). Ceci afin de donner aux étudiants venant de cursus variés 1) une formation
solide sur les liens entre géologie, grands processus d'origine interne ou externe et risques naturels; 2) la
capacité à concevoir des plans d’exposition aux risques naturels, à gérer le risque et les crises associées.
La mise en place de ce Master permettra de palier l’absence de formation de ce niveau sur ce
thème en Equateur et au Pérou. Ces deux pays andins ont fortement besoin d'experts formés à la gestion
des risques avec une approche globale et non pas seulement limitée aux aléas et aux sciences de
l'ingénieur. L’organisation modulaire du Master « Sciences et Gestion de la Terre » de l’Université de
Nice offre une large ouverture thématique, des disciplines scientifiques aux disciplines sociales liées à
l’aménagement du territoire et à la gestion des risques naturels. Il permet de former des professionnels,
d’une part avec un profil plus ciblé sur les aspects sociaux de la gestion des risques et d’autre part avec
un profil plus centré sur la compréhension des processus géologiques à l’origine des risques. Chaque
étudiant aura ainsi une formation suffisamment large et complète pour être capable d’intervenir sur le
terrain avec des spécialistes de disciplines complémentaires et d’analyser les phénomènes, d’établir des
diagnostics et assurer un suivi.
Je suis chargé avec E. Tric pour Géosciences Azur de la coordination de ce projet. Ce projet
PREFALC a été accepté avec l’appui de l’IRD ; le master a ouvert en Equateur et au Perou à la rentrée
universitaire 2008 (au total 15 étudiants).
6) Réalisation d’une école de terrain (2006): J’ai organisé un stage de terrain de trois semaines
en continu avec un collègue de l’EPN. Dix étudiants ont été formés à la pratique du terrain en Géologie
dans le secteur des bassins de Catamayo-Gonzanama-Malacatos. La logistique a été entièrement assurée
par le Departamento de Geologia de l’EPN (2 véhicules). Tout en se formant, les étudiants ont participé
au lever de la carte géologique au 50 000ème prévue dans le programme de recherche (voir paragraphe
recherche).
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Fig. 2 : Ecole de terrain dans le Sud de l’Equateur ; lever de la carte au 50 000 ème de la zone.
7) Conception et publication de synthèses cartographiques scientifiques et à vocation
pédagogiques (2006) sur la morpho-structure de la marge équatorienne (prog initité par J-Y Collot dans
le cadre de la convention IRD-INOCAR sur Amadeus). Il s’agit de diffuser en Equateur des données et
des résultats scientifiques obtenus par l’IRD au cours des dernières années (1999-2005). Ces cartes
incluent la bathymétrie haute resolution, la réflectivité des fonds marins ainsi que des interprétations
structurales. Elles illustrent à la fois l’évolution et la déformation de la marge équatorienne. Elles sont
destinées aux professionnels de la mer, aux responsables politiques, aux professeurs et élèves des
universités et des écoles secondaires ainsi qu' à un large public.
8) Participation au jury d’Agrégation
- Membre nommé du jury de l’Agrégation interne (Science de la vie et de la terre) 1998-2001.
- Membre nommé du jury de l'Agrégation externe en 2004 (abandon du Jury les années suivantes pour
cause de délégation à l’IRD).
9) Inscrit sur la liste de qualification
Depuis 1998 je suis inscrit sur la liste de qualification autorisant à se présenter sur des postes de
Professeur (candidature en 1998 (Paris VI), 2002 (Toulouse), 2003 (Paris VI)).
10) Projets et propositions pédagogiques
* Proposer un nouvel enseignement dédié à l’imagerie de surface
L’originalité de l’enseignement des géosciences marines au sein de Géosciences Azur est basée
sur la pratique de la sismique marine, depuis la définition des paramètres d’acquisition en fonction de
l’objet à imager, de l’acquisition proprement dite à bord du Téthys, du traitement et de l’interprétation en
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laboratoire dans le contexte régional terre-mer. Les recrutements récents tant du point de vue Ingénieur
(Alexandre Daneau) que enseignement chercheur (Sébastien Migeon ; Marie Revel) ouvre la voie pour
proposer en synergie avec les enseignements existants un enseignement basé sur l’acquisition, le
traitement et l’interprétation des données d’imagerie de surface et sa calibration par la sédimentologie.
Les navires de l’INSU, en particulier le N/0 Téthys II dont le champ d’action est circonscrit à la
Méditerranée, ne sont pas équipés d’outil d’imagerie de surface performant. L’imagerie petit fond touche
pourtant à de nombreuses thématiques de la communauté des Sciences de la Terre. L’étude des
glissements sous-marins en est une mais aussi la dynamique des transferts sédimentaires, les modalités
de la dernière remontée glaciaire etc. et recoupe les centres d’intérêt de la communauté des biologistes en
ce qui concerne la zone photique. Ce type d’équipement (sondeur multifaisceaux couvrant les
profondeurs allant de 0 à1000 m + sondeur à sédiment type 3.5 khz) est donc susceptible d’intéresser
l’ensemble de nos collègues universitaires qui travaillent sur la façade méditerranéenne, depuis
Perpignan, jusqu’à Monaco en passant par Aix Marseille (CEREGE). De plus, un tel équipement pourrait
permettre de s’ouvrir vers le monde industriel et politique (Régions) en rapport avec les projets
d’aménagement des côtes et plus largement du plateau continental. Enfin, au niveau européen, la
possibilité d’intéresser nos collègues des pays méditerranéens est évidente.
* Ouvrir des perspectives européennes
Les UE proposées à Paris VI-Villefranche ont pour objectif l'acquisition d'une méthode
d'imagerie indirecte des objets et processus géologiques (la sismique marine), ce à travers son application
pratique par les étudiants. Il s'agit d'un contenu et d'une démarche unique au sein de la communauté des
Géosciences en France. De part la spécificité des enseignements de Villefranche, la mise en place d’UE
conjointe de Master entre les Universités du pourtour méditerranéen est tout à fait envisageable. Au
travers de la méthode d'imagerie sismique, sont en effet abordés des processus et des événements
géologiques qui ont affecté l'ensemble du bassin méditerranéen. L’UMR Géosciences Azur a déjà des
collaborations importantes en recherche avec l’Espagne et l’Italie.
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RECHERCHE
RESPONSABILITES ADMINISTRATIVES ET COLLECTIVES
Responsabilités nationales
- Participation au Jury de recrutement d’Ingénieur IE en tant qu’expert et représentant du labo (2007)
- Rapport sur demande de financement INSU (2007).
- Membre élu du conseil scientifique de l’UMR Géosciences Azur (1998-2000) et depuis début 2004.
- Membre de la commission de spécialistes 36ème section de l’Université de Nice-Sophia Antipolis
(jusqu’en Septembre 2000).
Responsabilités internationales
- Membre de la commission d'évaluation "Ramon y Cajal" (Ministerio de Ciencia y Tecnologia,
Espagne).
- Membre de la commission d'évaluation des projets de recherche du CONACYT ("CNRS Mexicain).
- Proposé pour participer au comité éditorial de Geofisica International (revue Mexicaine) (Décembre
2007)
RESPONSABILITES DE QUELQUES PROGRAMME DE RECHERCHE
* NAUTIMATE (Janvier-Février 1994) : Co-chef de mission de la campagne de plongée du Nautile
NAUTIMATE (MATE=Middle America Trench-East Pacific Rise) au large de la côte pacifique du
Mexique (20 plongées réalisées). (Publications n° 27, 29, 31, 32)
* CORTES (Mai-Juin 1996) : Participation en co-responsabilité à la campagne de géophysique marine
CORTES-P96 (Crustal Offshore Research Transect by Extensive Seismic Profiling; campagne Francohispano-mexicaine ). Au cours de cette campagne, deux bateaux océanographiques ont été utilisés en étroite
coordination. Sur le N/O HESPERIDES (Espagnol) plus de 1500 milles de sismique multitrace et 2000
milles de bathymétrie EM12 ont été acquises. Sur le N/O ALTAIR (Mexicain) 35 lâchés d'OBS ("Ocean
Bottom Seismometer" de l’IRD) ont été effectués avec succès. Les tirs de l'Hesperides ont été enregistrés à
la fois par les OBS et par des stations disposées à terre. En co-responsabilité, un projet d'échange entre
Barcelone et Villefranche sur mer a été obtenu (programme d'échange Espagne-France, PICASSO). Cette
campagne a bénéficié d’un soutien financier de l’INSU. (Publications n° 33, 36, 43)
* ECOS 1998-2001 : Responsable d'un programme de coopération franco-mexicain ECOS financé par le
MAE et le Mexique sur 4 ans (clos en 2001) intitulé "Contrôle tectonique et climatique des milieux :
exemple du Bassin du lac Chapala, Mexique". Un carottier de poche a été construit lors de la première année
du programme, transporté au Mexique, et a permis d’échantillonner les sédiments du lac Chapala (30 km sur
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70 km de long) (collaboration avec le CEREGE et l’Université de Nice). Ce carottier est depuis toujours
utilisé par les chercheurs de l’Université de Guadalajara. (Ce programme a donné lieu à une Thèse en 2001)
(Publications n° 35, 47)
* FAMEX 2002 : Chef de mission de la campagne FAMEX (fenêtre asthénosphérique-Mexique) à bord de
l’Atalante (Avril 2002) au large de la côte pacifique de la Péninsule de Basse Californie. Dans le cadre de
cette mission mes partenaires mexicains ont obtenu un financement important du CONACYT ce qui a
permis de prolonger la campagne du N/O Atalante de 3 jours. Ce programme a donné lieu à deux DEA en
2003-2004. (Publications n° 41, 44, 48).
ENCADREMENT DE STAGES DE RECHERCHE
(prime d'encadrement doctoral obtenue en 2004- effective depuis Octobre 2006)
1)
Mémoires de Maîtrise-Master1
2002 : Anne Chabert, Traitement et analyse de données de bathymétrie multifaisceaux sur la ride de Carnegie
(Equateur) : caractérisation d’un champ de dépressions circulaires fermées, 40p.
2004 Delphine. Pirat Essais de datation relative du plancher océanique au large de la Péninsule de Basse Californie
à partir de l’analyse de profils sismique verticale (Campagne Famex), 26 p.
2008 Julie Sebillet, stage de M1 : Déformation de la plate-forme continentale d’Equateur à partir de l’interprétation
et traitements de quelques profils simiques pétroliers. 25 p.
2009
2)
Stages de recherche de DEA-M2
1989 : Didier Saubin, DEA de Géodynamique des Continents et des Océans.
1990 : Odranoel Quintero, "DEA de Géodynamique des Continents et des Océans". A l'issue du travail de terrain, le
mémoire de DEA a donné lieu à deux publications.
1994 : Guillaume Petit Liaudon (DEA de Géodynamique). Ce mémoire a donné lieu à une publication.
1998-1999 : Ulyses Ramirez Sanchez, mexicain (DEA de Géosciences de l’Environnement, CEREGE):
Détermination du taux de sédimentation dans le lac Chapala (Mexique) par les méthodes radiométriques. Ce
mémoire a donné lieu à une publication.
2002 : César Witt, équatorien, DEA sur l’évolution du Bassin du Golfe de Guayaquil à partir de données de
sismique pétrolière.
2003 : Anne Chabert, DEA sur l'évolution de la déformation au cours du Néogène de la marge Pacifique de la
Péninsule de Basse Californie (données de la campagne FAMEX).
2004 : Carline Salem, DEA (en co-responsabilité avec Brest) sur l'évolution du plancher océanique au large de la
Péninsule de Basse Californie (données de la campagne FAMEX).
2008 : Pedro Reyes , M2 en co-reponsabilité avec Olivier Dauteuil (Rennes) Soulèvement actif de la cordillère
cotiére d’Equateur et diversion du drainage 35 p.
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3)
Thèses de Doctorat
1994 : Encadrement sur le terrain (3 missions) et participation au jury de la thèse d'Université de Odranoel Quintero
Les frontières à Terre du bloc de Jalisco, (Mexique) : Etude Néotectonique et structurale de la fracturation et
reconstitution des paléo-contraintes"
1996 : Caterina Rinaldi « tesina » italienne, entre le DEA et la thèse : 1ère partie : Subsidence le long de la fosse
d’Amérique centrale au large de Manzanillo (18°-21°N) ; 2ème partie : Les stries de croissance de Calyptogena
: analyse de leur signification et des relations s avec les facteurs de l’environnement.
1999-2001 : Ulyses Ramirez Sanchez, mexicain, Thèse réalisée en collaboration avec le CEREGE (Aix-Marseille)
et les laboratoires de Géochimie Isotopique et de Radiochimie et Radio écologie (Nice).
2004-2007: Cesar Witt, Thèse (co-directeur) soutenue le 27 Janvier 2007. Constraints on the tectonic evolution of
the North Andean block trailing edge : evolution of the Gulf of Guyaquil – Tumbes Basin and the intermountain
basins of the Central Ecuadorian Andes
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ACTIVITES ET THEMATIQUE DE RECHERCHE
L’étude des éruptions volcaniques, des séismes et des mouvements de terrain et l’évaluation de leurs
conséquences font partie des préoccupations de la société. La compréhension et le déroulement des
mécanismes à l’origine de ces phénomènes est indispensable pour mieux les détecter et les prévenir. L’étude
des risques naturels implique une démarche pluridisciplinaire qui nécessite l’intégration de données très
diverses. Si les méthodes de surveillance de la déformation (GPS, interférométrie radar, sismologie…..) sont
capitales, le recueil de données de terrain (aussi bien à Terre mais aussi en mer le long des marges) est
indispensable dans le but de connaître le fonctionnement des systèmes naturels sur des durées
représentatives.
Les marges actives sont parmi les zones du globe les plus sensibles à l’aléa sismique, volcanique et
gravitaire et où les risques naturels sont très importants. Plusieurs années avant mon recrutement comme
Maître de conférences, mon activité de recherche a amorcé un tournant de la stratigraphie et
paléogéographie (Michaud et Fourcade; 1989 ; Pecheux et Michaud, 1997 ; pub n°12 et 30) vers les
géosciences marines, avec comme thème central la déformation des marges actives et les transferts associés.
Cette thématique, alors marginale au sein de « l’équipe Villefranche » est maintenant devenue une
composante importante de l’activité de Recherche à Villefranche et plus généralement de Géosciences Azur.
Ce tournant dans mon activité de recherche est illustré par ma liste de publications. Les publications qui
correspondent à ma première activité deviennent de plus en plus marginales. Néanmoins cette première
activité m’a permis d’acquérir une solide expérience de la réalité terrain en particulier en Amérique latine.
Cette pratique du terrain s’est poursuivie jusqu’à aujourd’hui par une approche terre-mer systématique.
1) THEMATIQUE GENERALE : DEFORMATION DES MARGES ACTIVES
Le retour de la lithosphère océanique au manteau qui se réalise le long des zones de subduction est
contrôlé par le statut thermique de la lithosphère océanique. C'est l'intrusion de lithosphère océanique froide
dans un manteau chaud qui induit les deux manifestations caractéristiques de la subduction : 1) une
manifestation thermique, due au réchauffement progressif de la plaque qui s'enfonce (et les transformations
physico-chimiques associées) et 2) une manifestation mécanique liée à la résistance à l'enfoncement de la
plaque plongeante qui se traduit en particulier au niveau de la zone sismogène inter-plaque où s’initient et se
propagent les grandes ruptures sismiques. Située sous le talus et le plateau continental des marges actives la
zone sismogène inter-plaque est potentiellement dangereuse en terme de risque (régions côtières adjacentes ;
déstabilisation des pentes et tsunamis….).
Ces phénomènes thermiques et mécaniques peuvent être modulés en fonction de plusieurs
paramètres dont l'importance relative n'est pas encore toujours bien comprise aujourd'hui (vitesse et
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direction de la convergence, angle de plongement de la plaque océanique dans le manteau, âge de la plaque
plongeante, géométrie de la limite inférieure de la plaque chevauchante et son interaction avec les aspérités
portées par la plaque plongeante ; épaisseur des sédiments portés par la plaque océanique ou accumulés dans
la fosse au pied de la marge ; fluides et de leur circulation). Les modifications d'un ou de plusieurs de ces
paramètres sont associées à des phases importantes de déformations de la plaque chevauchante. C'est ainsi
que des événements majeurs de l'histoire géologique cordilléraine des Amériques sont corrélés avec des
réorganisations cinématiques importantes de l'océan voisin. Associés au régime tectonique de la marge, les
zones de convergence sont aussi le siège de mouvement verticaux importants. Ces mouvements verticaux
sont associés aux couplages tectoniques et sismogènes au niveau de l’interface des plaques ainsi que des
transferts de matière, régulés par le climat, par le chenal de subduction (régime tectonique de la
subduction/forçage climatique).
Cependant, la modification de ces paramètres le long d'une marge active n'entraîne pas de
bouleversement du processus général de la subduction et le statut thermique de la plaque plongeante est
conservé. Lorsqu'une dorsale océanique active s'engage en subduction sous une marge, l'anomalie thermique
importante produite modifie totalement le régime thermique et mécanique lié au processus classique de la
subduction d'une lithosphère océanique. Au fur et à mesure que la ride s'enfonce dans une asthénosphère
chaude, l' accrétion océanique par refroidissement le long des deux lèvres de la ride est rendue plus difficile.
La formation de la croûte océanique cesse et il se forme alors une fenêtre dite ‘’fenêtre asthénosphérique’’
qui met en contact le manteau de la plaque inférieure avec le manteau de la plaque supérieure.
L’anomalie thermique induite par la fenêtre asthénosphérique est à l'origine d'un certain nombre
d'événements géologiques particuliers localisés dans la zone de contact avec la plaque supérieure. Les
conséquences dépassent largement le simple point de contact entre la marge et la dorsale océanique et sont
présentent longtemps après la subduction de la dorsale.
Les travaux que j’ai mené ces cinq dernières années ont concerné deux transversales Terre-mer :
l’une située en Amérique du Sud (Equateur), là ou la plaque Nazca entre en subduction sous le continent
Sud-Américain ; l’autre située en Amérique centrale (Mexique) dans la zone d’affrontement de la dorsale
Est Pacifique avec le continent nord-américain
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2) LA TRANVERSALE EQUATEUR
* Zone sismogène et cycle sismique
La marge du Nord Equateur est sujette à de grands séismes inter-plaques (Mw> 7.8) Quatre grands
séismes sont répertoriés dans ce secteur (1906 (Mw=8.8) ; 1942 (Mw=7.8) ; 1958 (Mw=7.7) ; et 1979
(Mw=8.2). C’est une cible de choix pour y étudier la zone sismogène inter-plaque où s’initient et se
propagent les grandes ruptures sismiques. Les campagnes de géophysiques marines SISTEUR (2000) et
SALIERI (2001) qui ont eu lieu au large de l’Equateur et auxquelles j’ai participé ont permis de
reconnaître le contexte géodynamique de la région. Les données de sismique verticale et de sismique
grand angle collectées lors de ces campagnes ont permis de mieux contraindre, d’une part la géométrie
du contact inter-plaque et d’autre part de préciser la nature et la géométrie des structures transverses
responsables de la segmentation de l’activité sismique le long de la marge (Collot et al., 2004,
publication n° 42). En Février 2005, la campagne AMADEUS à laquelle j’ai participé a permis de
cartographier entièrement la marge Nord Equateur et de prélever des carottes dans la fosse. Les données
récoltées vont permettrent la reconnaissance des temps de récurrence holocènes des grands événements
locaux par reconnaissance d’homogénites, de sismites et datation de mega-turbidites et des instabilités de
pente.
Actuellement je participe au projet ANR « Variability of the subduction process and seismic
potential along the Northern Andes margin », projet accepté fin 2007 et piloté par Géosciences Azur
(responsable Jean Mathieu Nocquet). Dans ce projet mon objectif est d’apporter une bonne connaissance
multi-échelles de la structure et de la déformation de la plaque chevauchante, paramêtres nécessaires
pour l’identification et la localisation à l’avance de la zone de rupture maximale possible des séismes
majeurs attendus et des tsunamis associés. Une première campagne de terrain a eu lieu en Septembre
2008 en Equateur et au Perou.
* Bassin avant-arc (Ouverture du Golfe de Guayaquil)
Le Golfe de Guayaquil (Equateur) est considéré comme le bassin avant-arc le plus épais des Andes
Centrales, résultat d'une subsidence très importante (Fig. 2) combinée avec une importante charge
sédimentaire en provenance du Río Guayas dont le bassin versant draine les Andes équatoriennes. Le Golfe
de Guayaquil donne accès à une "fenêtre" sur la subduction qui s'étend largement au-dessus du bassin avant
arc, à plus de 100 km de la fosse. C'est un lieu privilégié où, de par l’importance et la durée de la subsidence,
sont enregistrés les évènements associés à la subduction de la plaque Nazca.
De part sa vaste étendue et sa faible profondeur, c'est une zone de choix où les enregistrements des
signaux tectoniques et climatiques durant les derniers cycles glaciaires-interglaciaires ont de grandes
chances d'être bien marqués. Les données disponibles montrent que l’accumulation de sédiments dans le
secteur du Golfe de Guayaquil est soumise à de brusques variations au cours du temps, aussi bien sur le
plateau continental que dans la fosse.
14
15
Le système de faille de Dolores-Guayaquil (Fig. 2) contrôle la subsidence du Golfe de Guayaquil et
délimite le bloc Nord andin qui s’échappe latéralement vers le Nord. En Equateur, son tracé est l’objet de
discussions. Il est reconnu au niveau de l’île de Puna ; vers le Sud en direction du Pérou, le prolongement
reste problématique. Les données de sismique multitrace pétrolière de PETROPRODUCCION offrent la
possibilité de résoudre le problème (Witt et al., publication n°49).
Figure 2 : Le segment
andin compris entre 2°S
et 8°S présente une zone
Nord caractérisée par
l’ultra-subsidente :
le
golfe de Guayaquil et une
zone Sud caractérisée par
l’ultra-surrection : le
Nord
Pérou.
Le
prolongement à terre des
failles qui contrôlent
l’ouverture du Golfe de
Guayaquil (Witt el al.,
2006, pub n° 49) est
problématique et est l’un
des objectif des travaux
qui ont été menés en
Equateur (Thèse Cesar
Witt, 2007).
De plus, à terre si le court segment de la faille de Pallatanga est bien actif, il ne montre pas de réactivation
quaternaire significative au Sud. Cette situation pose le problème de la continuité du parcours principal du
systéme actif Dolores-Guayaquil dans ce secteur. Les travaux à terre (cartographie et datation ) et en mer
(interprétation sismique pétrolière) ont commencé par le DEA de Cesar WITT (2002). Ils viennent de
s’achever dans le cadre de la thèse de César WITT (étudiant équatorien de l’EPN ; boursier FondacytAmbassade de France). Un nouveau modèle d’ouverture du Golfe de Guayaquil est proposé qui n’est pas un
modèle de bassin en pull apart classique : le système de faille Dolores-Guayaquil est interprété comme une
faille de transfert qui accommode le jeu à vergence opposé des détachements de Jambeli (vers le Nord) et de
Posorja (vers le Sud) (fig. 2). Le système de faille de Dolores-Guayaquil ne se prolonge pas vers le Nord, ni
vers le Sud jusqu’à la fosse. Ce n’est donc pas la prolongation de la frontière orientale du Bloc Nord Andin
comme communément acceptée. L’étroite relation qui existe entre l’échappement vers le Nord du bloc
15
16
Andin et l’accélération de la subsidence dans le Golfe de Guayaquil implique l’existence d’un changement
important dans l’échappement du bloc Nord Andin à la limite Pliocéne-Pléistocéne inférieur. Cette
accélération de l’échappement du bloc Nord Andin à la limite Pliocène-Pléistocène est probablement
associée à l’arrivée en subduction de la ride de Carnegie (cf. Thèse Cesar WITT et publication N° 49)
* Quantification des mouvements latéraux et verticaux associés à l’échappement du bloc
Nord andin
Il s’agit de tester l’hypothèse de l’existence d’un Golfe marin vers 11-9 Ma (Fig. 3) qui aurait
communiqué avec le Golfe de Guayaquil (Steinmman et al., 1999; Hungerbüler.et al., 2002).
A
B
Figure 3 : A) Quantification des mouvements latéraux : localisation du Golfe marin proposé par
Steinmann et al., 1999 et Hungerbüler et al., (2002). En jaune les sédiments des bassins intramontagneux qui
seraient d’origine marine. Le golfe marin supposé s’étendre dans la région de Catamayo-Malacatos était connecté
selon ces auteurs avec le basin de Progreso ce qui implique un déplacement latéral dextre de plus de 100 kms
depuis 9 Ma. Le rectangle rouge correspond à la zone cartographiée B) Quantification des mouvements verticaux :
schéma montrant à gauche la situation à 9 Ma puis à droite la situation actuelle impliquant un soulèvement de plus
de 6000 m depuis 9 Ma (Steinmann et al., 1999).
16
17
L’existence d’un tel golfe marin sert de marqueur géographique et temporel pour quantifier les
mouvements latéraux (Fig. 3B) associés à l’ouverture du Golfe de Guayaquil et les mouvements
verticaux associés à la surrection des Andes depuis 9 Ma. (Fig 3A).
Réalisation : Le travail de terrain a été réalisé sous ma direction dans le cadre de la convention
EPN-IRD avec Pedro Reyes (Ingénieur Géologue recruté spécialement comme « Asistante de Catedra » à
l’EPN pour réaliser ce travail) entre Février 2006 et Septembre 2006 (au total plus de trois mois de
terrain ont été réalisés) avec cartographie de plus de 700 km2 (= équivalent de près de 2 cartes au 1 :
50000), lever de coupes stratigraphiques, et prélèvement d’échantillons pour datation Ar/Ar. La
cartographie a été complétée en mettant à profit l’organisation d’un camp de terrain (10 étudiants) dirigé
par Pedro Reyes et moi-même.
Résultats : Les éléments de terrain, et tout particulièrement la cartographie montrent les faits
suivants 1) Un épisode intrusif régional (porphyres andésitiques) a été mis en évidence pour la première
fois dans le sud de l’Equateur : les intrusifs traversent les sédiments du bassin de Catamayo-Gonzanama
et leur mise en place est associée à un très puissant volcanisme de type "peperites" jamais reporté dans ce
secteur. Les intrusifs se sont mis en place alors que les sédiments n'étaient pas encore consolidés et
toujours riches en eau : à proximité des intrusions, les sédiments présentent une déformation intense (Fig.
4) sans cohérence avec la déformation régionale . Cette déformation locale a été associée à tort à des
chevauchements (Hungerbüler et al. 2002) ou à des « slumps » (Kenerley, 1973; Jaillard et al., 1995).
Plusieurs datations « trace de fission » sur des « tephras » intercalés dans les sédiments ont été réalisées
par Hungerbüler et al., (2002). Ces « tephras » ont été prélevés par Hungerbüler et al., (2002) à quelques
mètres des intrusifs ce qui porte interrogation sur la validité des datations.
2) Un épisode volcanique régional (500 m d’épaisseur) est intercalé entre les sédiments du bassin de
Catamayo-Gonzanama et ceux du bassin de Malacatos-Vilcabamba : les bassins se sont succédés dans le
temps ce qui est donc difficilement compatible avec la théorie du Golfe marin de l’école Suisse.
Fig. 4 : A proximité des intrusions, les sédiments présentent une déformation intense sans cohérence avec la
déformation régionale : les intrusions se sont mises en place alors que les sédiments n'étaient pas encore consolidés
et toujours riches en eau.
17
18
Produits attendus : Ce travail donnera lieu 1) à la publication d’une carte géologique au 50 000ème
(feuille de Nambacola, Reyes et Michaud, 2009) par le service géologique équatorien 2) à la rédaction d’un
article qui remettra en cause clairement le modèle de l’Ecole Suisse (en collaboration avec P. Carbonel sur
les microfaunes lacustres (Ostracodes) récoltées).
3) LA TRANSVERSALE MEXICAINE
La fosse d'Amérique centrale est l’expression morphologique de la convergence entre les plaques
Amérique du Nord Caraïbes et les plaques Cocos et Rivera. Il s' agit de la fosse où l’on a montré pour la
première fois que tectonique en extension et subsidence pouvaient caractériser une marge continentale
convergente. Au large du Guatemala, elle est l’exemple de la subduction sans accrétion (fosse du
Guatemala) alors que plus au Nord, au large d'Acapulco, un prisme d'accrétion est bien développé (fosse
d'Acapulco). La fosse d'Amérique centrale est une fosse le long de laquelle les paramètres de la
subduction (direction et vitesse de convergence ; âge de la croûte ; pendage du slab) varient latéralement
du Nord au Sud. Ces paramètres ont par ailleurs varié au cours du temps ce qui fait de la fosse
d'Amérique centrale un excellent chantier d'étude des mécanismes de déformation d'une marge
convergente. La fosse représente donc un exceptionnel laboratoire naturel où les paramètres qui
contrôlent les mécanismes de la subduction ont varié au cours du temps.
La terminaison septentrionale de la fosse d'Amérique centrale se distingue des fosses d'Acapulco
et du Guatemala. Elle est en effet localisée dans la zone du point triple du Mexique où se rencontrent
plaque Amérique du Nord, plaque Pacifique et plaque Cocos. Ce segment de marge a subi le balayage du
point triple du Nord vers le Sud et plusieurs processus importants ont affecté la subduction et la marge.
* Point triple du Mexique (Jalisco, thèse d’habilitation).
Au point triple du Mexique, la dorsale Est Pacifique vient au contact du continent Nord
Américain et se connecte à la faille de San Andreas par l'intermédiaire de la zone de fracture de Rivera et
la zone d'ouverture du Golfe de Basse Californie. Cette région est également le siège d'une fragmentation
qui affecte aussi bien le domaine continental (bloc Jalisco ; Michaud et al., 1992 ; 1994 ; 2000 ; Pub. N°
19, 22, 34) que le domaine océanique (plaque Rivera).
Les résultats obtenus portent interrogation sur l'évolution de la terminaison septentrionale de la
dorsale de l'Est Pacifique et son interaction avec la fosse d'Amérique Centrale.
18
19
Figure 5 : Les observations, les prélèvements et les analyses des échantillons réalisés sur le mur interne de la fosse
d’Amérique centrale (campagne NAUTIMATE, fig. 1A et 1B) montrent que la marge est caractérisée par une forte
subsidence (fig 1C) qui ne peut s’expliquer que par un processus de subduction-érosion (D’après Mercier de
Lepinay, Michaud and the Nautimate team, 1997).
19
20
A) Une nouvelle approche cinématique suggère fortement que la faille transformante de Rivera
est une faille néoformée et que la connexion entre la ride Est Pacifique et le système d’ouverture du golfe
de Basse Californie n’est pas réalisée (Michaud, Royer et al., 1996 ; Pub n° 26 et 28).
B) L'observation directe de laves en coussins sur le mur externe de la fosse et leur datation à 2.2
Ma (campagne NAUTIMATE) associée à la forte réflectivité du fond (campagne CORTES) montrent 1)
que le plancher océanique qui entre en subduction dans ce secteur est beaucoup plus jeune que ce que
l'on pensait auparavant (12 Ma) et 2) la ride Est Pacifique s'est propagée plus au Nord que le point de
jonction actuelle avec la faille de Rivera (Michaud, Danobeitia et al., 2000, 2001 ; Pub n° 33 et 36).
C) Au droit du point de subduction supposée de la dorsale, les plongées du Nautile réalisées lors
de la campagne NAUTIMATE ont permis de mettre en évidence la présence à la base du mur interne de
la fosse de granitoïdes recouverts en discordance par des sédiments néogènes. La présence de granitoïdes
d’âge Crétacé-Paléocène à l’affleurement à proximité de la fosse recouverts en discordance par des
sédiments néogènes indique que la marge est caractérisée par une forte subsidence (Michaud et al.,
1996 ; Mercier de Lepinay, Michaud et al., 1997 ; Pub n° 27 et 31) qui ne peut s’expliquer que par un
processus de subduction-érosion (Fig. 5). Rappelons que la fosse d’Acapulco (terminaison septentrionale
de la fosse d’Amérique centrale) est présentée dans la littérature comme un exemple type de marge en
subduction-accrétion.
Nos travaux suggèrent que la ride Est Pacifique est passée en subduction sous le Mexique. Ceci
est conforté par les études menées à terre sur le volcanisme, tant par des équipes américaines que
françaises ; volcanisme, qui présente une vaste répartition géographique, et qui n’est pas représentatif
d’un volcanisme d’arc classique.
* Fenêtre asthénosphérique (Basse Californie)
L’idée du développement d’une fenêtre asthénosphérique sous le Nord-Ouest mexicain et la Basse
Californie a été remise en cause postérieurement aux travaux de Dickinson et Snyder (1979). Lonsdale
(1991) a en effet proposé que la dorsale Est Pacifique n’était pas entrée en subduction sous la péninsule de
Basse Californie, au Sud de 30°S. Dans des travaux récents (Aguillon et al., 2000 ; Bourgois et Michaud,
2002 ; Benoit et al., 2002, Calmus et al., 2003, pub n° 37 ; 38 ; 39 et 40), l’idée du développement d’une
fenêtre asthénophérique sous la Basse Californie Sud est réhabilitée sur la base de deux arguments : (1) Le
magmatisme de Basse Californie montre l’existence généralisée d’adakites et de bajaites plus récentes que
12 Ma au sud de 30°S. La nature et la distribution de ces roches portant la signature de la fusion partielle du
slab eclogitisé suggèrent la subduction d’une dorsale et donc l’ouverture d’une fenêtre asthénosphérique. (2)
Des comparaisons avec le point triple du Chili (Bourgois et Michaud, 2002, pub n° 38), devenu l’archétype
du développement d’une fenêtre asthénosphérique associée à la subduction d’une dorsale.
20
21
Au Mexique, la contradiction apparente entre d’un côté, des arguments forts et convergents en
faveur du développement d’une fenêtre asthénosphérique sous la péninsule de Basse Californie, et de
l’autre l’existence d’une dorsale au pied de la marge pacifique de la péninsule, c’est-à-dire l’absence de
conditions favorables au développement d’une telle fenêtre, a suscité la campagne océanographique
FAMEX (responsable François Michaud) du N/O l’Atalante dont l’objectif principal était l’analyse du
plancher océanique au large de la Péninsule.
L’analyse de la déformation de la marge de Basse Californie et du plancher océanique adjacent
(campagne FAMEX, 2002) permet de proposer un nouveau modèle (« slab-break off » parallèle à la
marge ; Fig. 6, Michaud et al., 2006, pub n°48) : 1) Entre 12 à 8 Ma la dorsale Pacifique-Farallon
fonctionne ainsi que la convergence Pacifique- Amérique du Nord : l’accrétion océanique et la
subduction accommodent le mouvement décrochant Pacifique- Amérique du Nord. La déchirure du
slab sous la péninsule de Basse Californie (= »arrêt du slab pull ») explique à la fois l’évolution de la
dorsale Pacifique Farallon (rotation horaire de 90° des éléments de dorsale avant abandon), l’arrêt
progressif de la subduction et la signature géochimique du volcanisme à Terre. 2) A partir de 8 Ma le
mouvement décrochant est transféré sur la marge de Basse Californie par la faille de Tosco Abreojos.
3) Depuis 5 Ma le mouvement décrochant Pacifique-Nord Amérique est partitionné par la faille active
de Tosco Abreojos et par l’ouverture du Golfe de Basse Californie : la péninsule n’est pas solidaire de
la Plaque Pacifique (DEA de Anne Chabert, 2003 ; Michaud et al., 2004, pub n° 41). Ce nouveau
modèle permet d’expliquer à la fois le volcanisme à terre, la géométrie des éléments de dorsale
abandonnée et la déformation actuelle le long de la Péninsule de Basse Californie.
21
22
Figure 6 : La campagne FAMEX a permis 1) de montrer que la faille de Tosco-Abreojos est
toujours active et de confirmer le partionnement du mouvement entre les plaques Pacifique et
Nord Amérique (Michaud et al., 2004, pub n°41) 2) de mettre en évidence des éléments de
dorsale abandonnée qui se caractérisent par une rotation horaire de plus de 90° (figure de
droite) avant l’arrêt de l’accrétion océanique vers 8 Ma ; 3) de proposer un modèle de rupture
du slab sous la Péninsule de Basse Californie (figure de gauche) qui permet de réconcilier à la
fois l’âge et la géométrie des éléments de dorsale abandonnée et la présence du volcanisme qui
marque la présence d’une fenêtre asthénosphérique. (d’après Michaud et al., 2006 pub n° 48).
* Le bassin du lac Chapala (Ouest du Mexique).
Le lac Chapala, un des plus grand lac d’Amérique latine (70 km de long ; 30 km de large, ~10 m de
profondeur) est localisé sur le cours du Rio Lerma qui prend sa source à plus de 500 km plus à l’Est. Il est
situé dans un cadre tectonique actif (frontière du bloc Jalisco) et dans l’axe néo-volcanique transmexicain.
La ville de Guadalajara (5 à 6 millions d'habitants) situé à 20 km au Nord du lac, s'alimente directement
dans ses eaux. Dans le cadre d'un programme ECOS dont j’avais la responsabilité avec l'Université de
Guadalajara en collaboration avec l'Université de Nice et le CEREGE, 70 carottes de 2 mètres maximum ont
été prélevées et analysées (Figure 7).
22
23
Figure 7 : localisation du lac Chapala et des carottages effectués (Michaud et al., 2006). Le lac Chapala est
situé sur le flanc Nord du rift actif de Citala (Ouest du Mexique) ; à 100 km au Nord du volcan de Colima et 20 kms au
Sud de la ville de Guadalajara.
La radiochimie des isotopes (Pb 210, Ce137, Pu239-240) a permis d'estimer les taux de
sédimentation qui sont plus importants à l’Est qu’à l’Ouest du lac. La profondeur d'eau est semblable sur
l'ensemble du lac ce qui suggère un basculement du substratum du lac (Fernex et al., 2001, publication n°
35 ; Ramirez, 2001, thése). La comparaison de cartes bathymétriques établies entre 1929 et 1997 suggère
que le taux d'accumulation de sédiments est plus élevé dans la période récente et ceci malgré la diminution
des flux sédimentaires entrants (construction de nombreux barrages, diminution du débit du Rio Lerma).
Ceci suggère que l'érosion du bassin versant qui entoure le lac s'est accélérée.
Des pics de forte susceptibilité magnétique (Fig 8) traduisent le dépôt de produits associés à des
éruptions en particulier du volcan de Colima. L’analyse de la chronologie des événements volcaniques
depuis 500 ans montre en effet que, à plusieurs reprises, des cendres volcaniques se sont déposées sur la
ville de Guadalajara et donc sur le lac Chapala, situé entre la ville et le volcan de Colima. L’âge des niveaux
à forte susceptibilité magnétique extrapolé à partir des taux de sédimentation est cohérent avec les dates qui
marquent les principales retombés de cendres sur la ville de Guadalajara (Michaud et al, 2006, publication
n° 47).
23
24
Figure 8 : Pics de susceptibilité magnétique misent en évidence dans les carottes du lac Chapala. Les analyses
minéralogiques et géochimiques ont permis de montrer que ces pics sont associés à des niveaux cendres volcaniques.
Les analysses du Cs137 couplées au Pb210 ont permis de dater ces pics et de les corréler avec les éruptions historiques
du Colima (Michaud et al., 2006, pub n°47).
4) PROJETS DE RECHERCHE DEPOSES EN 2008-2009
* Campagne à la mer EQUA
Les bilans production/dissolution de carbonate dans les océans, et le piégeage associé du CO2 à
différentes échelles de temps, soulèvent des questions fondamentales quant à leur influence sur les
changements climatiques (IPCC, 2001). Les données de bathymétrie multifaisceau enregistrées sur la
ride de Carnegie (Equateur) pendant la campagne SALIERI (du N/O SONNE) montrent des zones
parsemées de champs de dépressions circulaires fermées, de 2 à 3 km de diamètre, distribuées sur les
flancs entre 1500 et 2700 m de profondeur (Fig. 10). Ces structures circulaires affectent la couverture
sédimentaire de près de 500 m d’épaisseur qui recouvre les flancs de la ride. Les sédiments sont
carbonatés (Craie) et datés du Miocène supérieur au Pléistocène supérieur (site 157 du Leg DSDP 16,
(van Andel T.H., Heath et al., 1973) ; et sites 1238/1239 du Leg ODP 202, Mix,Tiedemann, Blum et
al., 2003;). La mise en évidence de champs de dépressions circulaires sur une très vaste échelle (ces
morphologies sont aussi signalées sur les rides de Cocos et Malpelo soit au total une surface de plus de
500 000 km2) permets de s’interroger sur leur origine et leur âge.
24
25
Figure 10 : Carte bathymétrique (compilation de données multibeam allemandes (Geomar) et américaines
(NGDC) et françaises) de la ride volcanique de Carnegie Sur les flancs de la ride des champs de dépressions
circulaires sont creusées (sur parfois 400 m) par plus de 2500 m de profondeur dans la couverture sédimentaire
carbonatée (Michaud et al., 2005, pub 45). Les pointillés blancs marquent la limite de localisation des champs de
dépressions sur la partie orientale de la ride. Les traits noirs = plan de la campagne DEDIKAS. Le rectangle
blanc = zoom de la figure qui suit.
Zoom de la figure 10 (contourage des isobathes : 10 m) : aspect du « karst sous-marin »
Parmi les différentes hypothèses (pockmarks géants, drapage sédimentaire de la morphologie du
socle volcanique,……) le modèle le plus plausible est celui d’une dissolution sous-marine (Michaud
25
26
et al., 2005, pub n° 45), contrôlée et modulée par des facteurs propres à la ride, favorisant le
développement des champs de dépressions circulaires dans les carbonates.
La campagne DEDIKAS (DE=Dépressions circulaires ; DI= Dissolution des carbonates ;
KAS=Karst sous-marin) se propose de réaliser des compléments de bathymétrie, des profils de
sismique haute résolution, de sondeur de sédiments et de réaliser des prélèvements par carottage afin
d’apporter des éléments permettant de dater et de comprendre la formation des champs de dépressions.
Hypothèse la plus probable, la dissolution sous marine, si elle est confirmée, implique l’existence de
processus sous-marin de dissolution massive de carbonates dont la prise en compte dans les bilans
production/dissolution de carbonate des océans dépend de l’échelle de temps du processus. Une partie
de la campagne DEDIKAS devrait se réaliser lors de la campagne GALOPER (responsable P.
Martinez, EPOC Bordeaux) comme la commission géociences l’a recommandé cette année.
Article à Sciences et Vie
Ces morphologies sous-marines spectaculaires de la ride de Carnegie ont donné lieu à la
publication d’un article intitulé « Fonds marins : d’étranges cratères défient la science » paru dans
Sciences et Vie (n°1068, Septembre 2006). Cet article a été repris dans le télégramme de Brest (en
Novembre 2006).
* projet appel d’offre Reliefs 2009 : « Variation Plio-Quaternaire du transit sedimentaire à la
fosse le long des marges active : apport au contrôle des couplages tectoniques et sismogènes interplaque ».
Le long des marges actives, les flux sédimentaires du continent vers la fosse de subduction contrôlent
les flux de sédiments vers le chenal de subduction et sont révélateurs des couplages tectoniques et
sismogènes au niveau de l’interface des plaques. En Equateur, la surrection de la cordillère occidentale est la
source majeure des sédiments qui arrivent à la fosse mais les apports sédimentaires sont « dispersés » par le
soulèvement de la cordillère côtière qui constitue une barrière de drainage importante (en relation probable
avec l’entrée en subduction de la ride de Carnegie).
Le projet proposé a pour but d’étudier l’évolution Plio-Quaternaire du transit sédimentaire continentfosse A) en précisant les étapes récentes de la surrection de la cordillère occidentale (source du matériel
transporté à la fosse) par les méthodes de thermochronologie basse température (U-Th/He) ; B) en précisant
l’influence du soulèvement de la cordillère côtière sur la distribution du matériel transporté à la fosse par
des études de géomorphologie quantitative, de stratigraphie, sédimentologie, géophysique marine en
s’appuyant sur deux cas le long de la marge : 1) suivi de la trace de l'évolution d'un delta de plate-forme
continentale vers le canyon sous-marin du rio Esmeraldas, 2) reconstitution du tracé d'un lien fluvial
probable entre les Andes et l'estuaire du Rio Chone dans la baie de Bahia de Caraquez.
Les deux zones d’études présentent une évolution inverse dans le temps (Fig. 11): dans un cas (Rio
Esmeraldas) les sédiments arrivent maintenant massivement dans la fosse après avoir été piégés sur la
26
27
plate-forme ; dans l’autre (Bahia de Caraquez) les sédiments sont arrivés massivement à la fosse puis en
ont été détournés. Le résultat aura valeur de modèle pour l'analyse de la sismicité des marges actives
soumises à des apports sédimentaires centrés sur des transits précis et importants, et dont on peut supposer
qu'ils ne sont probablement pas stables dans le temps.
* campagne à la mer ATACAMES (déposé en Janvier 2009). « Archivage de la Tectonique
Active et du ClimAt le long de la Marge d’Equateur en Subduction »
Le relief terrestre résulte de l’interaction entre processus tectoniques et climatiques. Son évolution sur
plusieurs millions d’années est difficile à décrire du fait de sa destruction quasi permanente en réponse à
l’érosion superficielle. Il est cependant possible d’accéder à son évolution long terme grâce à la
quantification et au déchiffrage chrono-stratigraphique des flux sédimentaires provenant de son érosion. Le
long des marges actives une partie non négligeable des produits de l’érosion est préservée dans les bassins
avant-arc et les bassins de la pente. Ce projet vise à analyser les accumulations sédimentaires où les archives
tectono climatiques sont préservées sur une marge en subduction-érosion, la marge d’Equateur. L’analyse
de ces archives par stratigraphie séquentielle et calage chronologique devrait permettre d’en extraire le
signal climatique de façon à dater et quantifier la composante tectonique. A partir de géophysique petit fond
(multifaisceaux, profils de sismique réflexion HR, carottages), à imager sur le plateau continental et les
bassins du haut de pente de la marge (entre 100 et 800 m de profondeur) la géométrie, les faciès sismiques
et la répartition des corps sédimentaires dans des zones où elles sont bien conservées et peu déformées pour
établir une référence des successions stratigraphiques transgression-regression au cours du Pléistocène; cette
succession type de séquences sera comparée aux courbes climato-eustatitiques globales afin d’en déduire
une référence chrono-stratigraphique pour la marge ; cette référence sera alors corrélée et comparée avec la
géométrie des corps sédimentaires des zones en déformation ce qui permettra de dater les déformations
tectoniques ou gravitaires et de reconstituer l’évolution morphostructurale quaternaire du domaine avantarc.
27
28
Figure 11: En Equateur la surrection de la cordillère occidentale (Co) est la source principale du
matériel détritique des cônes alluviaux au pied des Andes (CS=cône de Santo Domingo) et du matériel transporté
à la fosse. La Cordillère côtière (Cc), dont le soulèvement est très probablement en relation avec l'entrée de la
ride de Carnegie dans la zone de subduction, constitue une barrière de drainage importante: sur près de 600 km
de côte le drainage issu des Andes se trouve actuellement détourné vers le Rio Esmeraldas au Nord (les transferts
sédimentaires associés arrivent jusque dans la fosse au travers du canyon de Esmeraldas) et vers le Rio Guayas
au Sud (les transferts sédimentaires associés arrivent dans le Golfe de Guayaquil) (ces deux principaux axes
actuels de transit sédimentaire sont représentés par des traits pointillés blancs).
Cette situation est le résultat, au Plio-Quaternaire, de variations importantes du transit sédimentaire
continent-fosse en relation avec l'arrivée en subduction de la ride de Carnegie; d'une part une mobilité latérale
des transits se traduit par le détournement vers le Golfe de Guayaquil (traits pointillés blancs) de l'ancien axe EstOuest de transit sédimentaire des Andes à la fosse (grande flèche noire) ; d'autre part une mobilité verticale qui
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COMMUNICATIONS GRAND PUBLIC, RAPPORT
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Rapport de la campagne CORTES-P96, Evolucion tectonica del margen continental Oeste de Mexico: Fosa Mesoamericana y
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P., and Cortes-96 Marine Working group, 123 p.
Rapport de la campagne CORTES-P96 à bord du N/O Altair, Hello Y., Louat, R, Michaud F., Monfret, T., 25 p.
Rapport de la campagne FAMEX à bord du N/O Atalante, Michaud F et the FAMEX team, 200 p.
Rapport des campagnes ANDINAUTE (1999) ; SISTEUR (2000) et SALIERI (2001 ; N/O Sonne, Allemagne) (participation à
la rédaction et à l’illustration)
Dans la presse régionale
Corse-Matin, 24 Octobre 2002 :Le Téthys II veille sur l'écorce.
Nice-Matin, 22 Octobre 2002 : Un bateau de géologues sauvent neuf naufragés suisses.
Nice-Matin, 13 janvier 1994: “ Par 5000 mètres de fond: campagne NAUTIMATE ”, Dominique Polony
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Le Quotidien de la Réunion, 22 janvier 1994, “ Mieux comprendre les séismes: Quand Jalisco “ divorce ” avec le Mexique ”
Nice-Matin, 5 mai 1994, “ Campagne Nautimate : dans les abysses mexicaines ”, par J.-M.Fiorucci (une demi-page), p. 3
Dans la presse nationale:
Bulletin AFP-Sciences n° 910: Campagne NAUTIMATE pour mieux comprendre le “ divorce ” du Bloc Jalisco d’avec les terres
mexicaines (27 janvier 1994)
Le Nouvel Observateur, n° 1527 (10-16 février 1994), p.76, “ Une nouvelle péninsule au Sud de la Californie ” (Découvertes,
Fabien Gruhier et Michel de Pracontal)
Le Point, N°1119, (26 février 1994), p. 34-35, “ Crac-Boum-Hue, le Mexique lentement rogné ”, Hervé Ponchelet
Le Figaro, 28 janvier 1994, “ Le sous-marin Nautile dans les eaux mexicaines: Les dérives de la terre au fond du Pacifique ” (8
colonnes)
Diffusion des images de plongées lors de l’émission “ La Marche du siècle ” de J.-M.Cavada (en Juin 1994).
Dans la presseet les médias internationaux
Article dans le Commercio , quotidien national Equatorien (2005).
Nuevo Siglo, Hebdomadaire, “ Travesia Submarina por el Pacifico: Mexico y Francia participan ”, Bertha Fernandez
La Jornada, Mensuel, N°11, Año II, mars 1994, p. 4. “ El Nautile en aguas mexicanas : la fascinante expedición del Nautile ”,
Patricia Lopez-Suarez
El Occidental, (Guadalajara) , 3 articles à la une.
El Sonorense, (Hermosillo),
Diario del Yaqui,
Gaceta Unison, n°21
Gaceta Unison, n°27
Passage au journal télévisé national, Mexico.
Dans la presse scientifique grand public
Article à Sciences et Vie intitulé « Fonds marins : d’étranges cratères défient la science » paru dans Sciences et Vie (n°1068,
Septembre 2006). Cet article a été repris dans le télégramme de Brest (en Novembre 2006).
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