Déformation des plaques 1)Concept de plaque rigide.

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1 Déformation des plaques 1)Concept de plaque rigide

2 Structure de la lithosphère San Andreas fault Marge stable

3 Rhéologie des plaques Comportements élémentaires: élastique plastique visqueux

4 Comportement élastique loi de Hooke:  = E  E = module de Young  Réversible Instantanée Proportionnelle à la force appliquée  

5 Comportement plastique  irréversible Dépendante du temps d'application Existence d'un seuil de contrainte  

6 Comportement visqueux comportement linéaire Newtonien comportement non-linéaire Irréversible Irréversible Dépendance du temps Dépendance du temps Taux de déformation dépend de la contrainte Taux de déformation dépend de la contrainte

7 Comportement plus réalistes => plus complexes comportement élasto-plastique

8 Comportement plus réalistes => plus complexes comportement visco-élastique

9 Comportement plus réalistes => plus complexes comportement visco-plastique Seuil de contrainte Viscosité

10 Comportement plus réalistes => plus complexes comportement élasto-visco-plastique Seuil de contrainte Seuil de contrainte Temps court (élasticité) Temps longs (viscosité)

11 Lithosphère "mécanique" (élasto-visco-plastique) Modèle rhéologique 1D de la lithosphère (très simplifié…) Comportement fragile (élasto-plastique) de la croûte supérieure Comportement visco- plastique (ductile) de la croûte supérieure Comportement visco- plastique) du manteau supérieur Comportement quasi- visqueux du manteau supérieur Contrainte nécessaire pour obtenir une vitesse de déformation de (10 -14 s -1 ) - Résistance à la déformation Lithosphère

12 Facteurs contrôlant la déformation des plaques lithosphériques - Etat de contrainte - Géotherme - Magmatisme - Eau - Productivité thermique du manteau lithosphérique - Structures préexistantes

13 Lithosphère "mécanique" (élasto-visco-plastique) L'épaisseur de la lithosphère ainsi que sa résistance dépendent essentiellement du géotherme

14 Déformation des plaques 1)Concept de plaque rigide 2)… et pourtant déformable…

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18 Déformation active - séismicité

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20 Relations déformation – relief – climat…

21 Taux de déformation 10 -13 10 -14 10 -15 10 -16 10 -17

22 Facteurs contrôlant la déformation des plaques lithosphériques - Etat de contrainte - Géotherme - Magmatisme - Eau - Productivité thermique du manteau lithosphérique - Structures préexistantes Quelques exemples

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30 Hz 1150°C - 3.7 GPa

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37 Anomalie de production de chaleur dans le manteau Enrichissement en éléments radiogéniques Situation initiale Localisation de la déformation Sans anomalie, cette lithosphère ne se déforme pas

38 Séismicité associé au Baïkal

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41 Agadir Le 29 février à 23h 40'15" un tremblement de terre d'une durée de 15 secondes et d'une magnitude de 6,7 sur l'échelle de Richter frappe Agadir 12000 à 15000 personnes ont péri dans le tremblement de terre

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50 Structural reactivation: Linear belts of intraplate seismicity New Madrid Seismic Zone, US S Appalachians Seismic Zone, US

51 Régime de déformation -Bleu: Raccourcissement - Vert Décrochement -Rouge: Extension

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