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Modélisation dune zone de subduction. Etude de larc de subduction.

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Présentation au sujet: "Modélisation dune zone de subduction. Etude de larc de subduction."— Transcription de la présentation:

1 Modélisation dune zone de subduction. Etude de larc de subduction.

2 Modélisation dune zone de subduction A propos des plaques tectoniques Modèle en 2D Modèle en 3D Retrait de larc de subduction Forme de larc de subduction

3 Modélisation dune zone de subduction A propos des plaques tectoniques Modèle en 2D Modèle en 3D Retrait de larc de subduction Forme de larc de subduction

4 Les plaques tectoniques

5 Frontière transformante Les plaques tectoniques

6 Frontière divergente

7 Les plaques tectoniques Frontière convergente

8 Les plaques tectoniques Collision Subduction Frontière convergente

9 Modélisation dune zone de subduction A propos des plaques tectoniques Modèle en 2D Modèle en 3D Retrait de larc de subduction Forme de larc de subduction

10 Premier modèle en 2D Domaine rectangulaire Plaque Manteau supérieur

11 Premier modèle en 2D Longueurs du domaine 3120 km 660 km Plaque Manteau supérieur Manteau inférieur 100 km

12 Premier modèle en 2D Conditions aux limites Fixé Plaque Manteau supérieur Manteau inférieur

13 Premier modèle en 2D Conditions aux limites Fixé Plaque Manteau supérieur Manteau inférieur Libre

14 Conditions aux limites Fixé Plaque Manteau supérieur Manteau inférieur Libre Premier modèle en 2D

15 Conditions aux limites Fixé Plaque Manteau supérieur Manteau inférieur Libre Fixé Premier modèle en 2D

16 Equations comportementales Instabilité de Rayleigh-Taylor: la plaque plonge dans le manteau car il est moins dense. Conservation de la masse : Stokes :

17 Rhéologie Manteau visqueux Plaque viscoplastique Visqueux Plastique

18 Résultats de la simulation

19 Limites du modèle en 2D

20 Modélisation dune zone de subduction A propos des plaques tectoniques Modèle en 2D Modèle en 3D Retrait de larc de subduction Forme de larc de subduction

21 Modèle en 3D Mêmes paramètres. Mêmes équations comportementales. Mêmes conditions aux limites. + Géométrie en 3D. + Interactions avec une plaque voisine.

22 Modèle en 3D Plaque voisine Plaque plongeante Manteau supérieur Plan de symétrie

23 Modèle 1 : sans interactions avec la plaque voisine Bas de la plaque voisine libre Glissement libre

24 Résultats de la simulation

25 Initiation

26 Réorganisation du flux dans le manteau

27

28 Modélisation dune zone de subduction A propos des plaques tectoniques Modèle en 2D Modèle en 3D Retrait de larc de subduction Forme de larc de subduction

29 Arc de subduction Subduction de la plaque Atlantique sous la plaque Caraïbe.

30 Arc de subduction Subduction de la plaque Atlantique sous la plaque Caraïbe. Arc de subduction

31 Modèle 2 : avec interactions entre la plaque voisine et le manteau Glissement libre

32 Retrait de la plaque plongeante Sans interactions plaque voisine/manteau Avec interactions plaque voisine/manteau 5,5mm/an5,4mm/an Position de larc de subduction (km) en fonction du temps (Millions années).

33 Retrait de la plaque plongeante Sans interactions plaque voisine/manteau Avec interactions plaque voisine/manteau 5,5mm/an5,4mm/an Position de larc de subduction (km) en fonction du temps (Millions années).

34 Retrait de la plaque plongeante Sans interactions plaque voisine/manteau Avec interactions plaque voisine/manteau 5,5mm/an5,4mm/an Position de larc de subduction (km) en fonction du temps (Millions années). Réorganisation du flux induit

35 Modélisation dune zone de subduction A propos des plaques tectoniques Modèle en 2D Modèle en 3D Retrait de larc de subduction Forme de larc de subduction

36 Pourquoi des arcs de subduction? Subduction de la plaque Atlantique sous la plaque Caraïbe. Arc de subduction

37 Pourquoi des arcs de subduction? Hypothèse de la balle de ping pong Balle de ping pong « Plaque » sur la surface de la balle Arc de subduction concave Bosselure

38 Arc de subduction vu du dessus 20 M ans 40 M ans 60 M ans Plaque fixe Plaque plongeante

39 Modèle 3 : interactions complètes avec la plaque voisine

40 Influence de la plaque voisine

41 Courbure de larc de subduction Interactions avec la plaque voisine Sans interactions avec la plaque voisine Rc=1280km Rc=1400km Plan de symétrie Plaque voisine

42 Importance de larc de subduction Un des marqueurs de subduction observables en surface. La vitesse de son retrait nous renseigne sur la dynamique de la subduction. Sa forme permet dapprécier linfluence des effets de bords sur la subduction.

43 Un grand merci à mes tuteurs ! Hans Mülhaus Laurent Bourgouin Klaus Gottschaldt


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