Mes travaux
de recherche concernent le domaine de la
Tectonique. Ils couvrent un
large spectre d’échelles
et de processus, depuis la déformation à
l’échelle microscopique (macles de la
calcite) jusqu’à la déformation à
l’échelle crustale, depuis la géométrie
et la cinématique des chaînes plissées et
l’évolution des bassins d’avant-pays,
la quantification et la transmission des paléocontraintes
orogéniques, la transition
ductile-cassant et le jeu des détachements jusqu’aux
micromécanismes de
déformation associés au plissement et aux interactions
fluides-fractures-roches.
J’ai travaillé sur des
chantiers régionaux nombreux
et variés,
des chaînes
téthysiennes (Alpes, Pyrénées et Jura en France,
Zagros en Iran) jusqu’aux
chaînes péri-Pacifique (Taiwan), et récemment
dans les Cyclades (Grèce), à l’Albanie et à
l’avant-pays des Rocheuses (USA).
Ma démarche est
sous-tendue par un souci permanent (1) de description et de caractérisation
géométrique,
cinématique et mécanique de la
déformation naturelle, (2) de confrontation et de combinaison
des données de
terrain (morphologie, structure, enregistrement
tectono-sédimentaire,
cinématique, paléocontraintes, …) avec les
données géophysiques et (3)
d’intégration géodynamique.
Sur le plan méthodologique :
Reconstitution des paléocontraintes par l'analyse de la
fracturation et des
macles de la calcite. Mise au point d'une méthode de
quantification des gandeurs des
paléocontraintes par combinaison des données de fracturation, de macles
de la calcite et de la mécanique des roches. Quantification des
paléocontraintes en contexte orogénique, de l’échelle du pli (Taiwan, Wyoming-USA)
jusqu’à l’échelle de la chaîne
plissée
(Pyrénées, Taiwan, Zagros, Laramides). Mise au point d'une nouvelle méthode d’estimation du
paléoenfouissement avec
application à l’avant-pays albanais.
J’ai également montré directement pour la première fois que l’évolution
des grandeurs des paléocontraintes avec la profondeur était compatible avec les
données de contraintes actuelles en forages et attestait d’un comportement
mécanique frictionnel de type Byerlee de la croûte supérieure.
Une application originale de la quantification des contraintes a été
l’estimation
des (sur)pressions de fluides lors de la déformation laramienne, un
paramètre-clé pour comprendre les migrations de fluides (hydrocarbures) et la
réactivation des structures tectoniques.
La paléopiézométrie calcite est par ailleurs en
cours de confrontation à la paléopiézométrie stylolites fondée sur l’analyse de
leur rugosité (coll. Univ. Glasgow) ; ces deux méthodes sont appliquées
conjointement et indépendamment dans les chaînes apenninique (Italie),
laramienne (USA) et provençale. La paléopiézométrie stylolites a
également été appliquée dans le Bassin de Paris (coll. IFP-EN et Univ.
Glasgow). L’amélioration du paléopiézomètre calcite afin de mettre à disposition de
la communauté un outil performant pour la reconstitution des paléocontraintes
en orientations et en grandeurs dans les bassins sédimentaires et les chaînes plissées est en cours :
il s’agit d’améliorer à la fois la technique
d’inversion et la collecte des données en adaptant la technique
EBSD pour mesurer l'orientation cristallographique des cristaux de calcite. Des
essais mécaniques sous MEB pour mieux calibrer la valeur du seuil de maclage en
fonction de la taille des cristaux sont en cours. Ces travaux sont financés par
le LabEx Matisse-UPMC (thèse C. Parlangeau)(coll. Ecole Polytechnique).
Coll.
: Ph. Laurent, Montpellier; F. Roure, J-M. Daniel, J.-P. Callot,
M. Gasparrini, IFP-EN; N. Bellahsen, F. Mouthereau, UPMC;
N. Beaudoin, D. Koehn, Univ. Glasgow.
Thèses : M. Rocher,
K. Amrouch, N. Beaudoin,
C. Parlangeau,
B. Bah,
A. Labeur, A. Zeboudj
Sur le plan thématique :
*
Structure
et cinématique des chaînes plissées et la formation des bassins d’avant-pays
des orogènes tertiaires (
Taiwan,
Zagros, Jura, Alpes, Pyrénées-Provence, Albanie, Laramides, Plaine du Pô, Apennins).
Coll. : J. Angelier, F. Mouthereau, N. Bellahsen, UPMC; C. Aubourg, Pau; F. Roure, J.-M. Daniel, IFP-EN.
Thèses : C. Homberg, F. Mouthereau, M. Rocher,
F. Ahmadhadi,
K.
Amrouch,
P.-Y. Filleaudeau,
S. Khadivi,
N. Beaudoin,
C. Turrini,
A. Labeur
Coll. : J.-M. Daniel, J.-P. Callot, IFP-EN; Ph. Robion, Cergy; N. Bellahsen, UPMC
Thèses : K. Amrouch, N. Beaudoin
