Structure et Cinématique de la Zone Houillère Briançonnaise entre Arc et Isère (Alpes françaises): Apport de l'Inversion des Données de la Déformation Finie aux Modèles Cinématiques Classiques - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 1996

Structure et Cinématique de la Zone Houillère Briançonnaise entre Arc et Isère (Alpes françaises): Apport de l'Inversion des Données de la Déformation Finie aux Modèles Cinématiques Classiques

Résumé

The aim of this work was to establish a method processing quantitative structural data in order to provide more constraints on field-based kinematic models. We choose finite strain data because algorithms and hardware equipments to do the measurements already exist since Champenois (1989) and Lapique's (1987) works. The "Zone Houillère Briançonnaise" (Fig. 1-1 et 1-2) has been chosen as application field of the method because (1) it is composed of microconglomerates and arkoses from which finite strain measurements are possible and reliable and (2) it is located just upon the Briançonnais Front (BF) which is one ofthe major structures of the French Alps related to the Pennine Front (separating internaI from external domains). Moreover, literature on the geometry and stratigraphy already exist and would have given us a good idea on the structure and kinematics of the ZHB. ln fact, previous works are attempts to "model" stratigraphical evolution of the ZHB only based on stratigraphical observations. Moreover, beneath the "Zone Houillère Briançonnaise" (ZHB), seismic reflectors imaged by the ECORS-CROP profile show a singular crossed pattern. Reflectors form two narrow East-dipping bands in the westernmost part of the ZHB or scattered reflectors dip gently to the West beneath the ZHB and Vanoise further East (Bayer et al., 1987). Such a seismic image confirms at first glance the fan structure of the ZHB previously described by Favre (1861), Ellenberger (1958) and Caby (1963; 1992). New structural observations from the "Vallée des Belleville" (department of Savoie, France), north of the Maurienne valley (Fig. 1-1 and 1-2) lead to a kinematic model which differ significantly from previous interpretations (Debelmas et al., 1988; Caby, 1992) but integrate the sei smic image (Fig.1-3 and 1-4). According to Mugnier et al. (1993), the two bands of East-dipping reflectors (Fig. 1-5) are related to the "Pennine Front" (PF) for the more external band and to the "Briançonnais Front" (BF) for the more internai one. The PF corresponds tothe tectonic contact separating the Subbriançonnais domain from external Alps. The BF separates the Subbriançonnais domain and the Briançonnais domain whose ZHB constitutes the most external unit.
L'objectif du travail présenté dans ce mémoire est de développer une méthode pour mettre en évidence des structures non observables directement en surface à partir de données structurales utilisées comme données de champ. Le paramètre choisi est la déformation finie. La fiabilité de la méthode est testée en comparant les restaurations de la déformation (d'après les données de déformation finie) avec les modèles cinématiques issus d'une approche classique de terrain. La région d'application est la Zone Houillère Briançonnaise. Elle est située juste au dessus du Front Briançonnais (FB) qui est une des structures majeures des Alpes occidentales associée au Chevauchement Pennique Frontal (limite entre les zones internes et externes). Le modèle cinématique issu de l'approche classique de terrain a permis de mettre en évidence trois événements principaux suivis d'un épisode extensif. L'événement D1 traduit très probablement la subduction de l'océan piémontais au cours de laquelle, restant à un niveau structural élevé dans le prisme d'accrétion tectonique, la Zone Houillère subit un écaillage vers l'Ouest alors qu'une partie de la Vanoise, située plus à l'Est, est entraînée dans la subduction. Au cours de D2, la subduction de la Vanoise se bloque et cette zone est alors charriée sur la Zone Houillère puis elle l'emboutit. L'événement D3 est associé à l'indentation de la croûte européenne par le poinçon adriatique. Cette indentation est, entre autre, la cause de la surrection des Massifs cristallins externes qui réactive une surface correspondant au FB originel (décollement précoce D1 et/ou structure D2) en faille normale. Le rebroussement résultant de la surrection des Massifs cristallins externes produit une structure de type roll-over. L'événement extensif D4, continuum plus superficiel de D3, provoque alors le basculement de tout l'édifice vers l'Ouest. Les données de déformation finie ont été acquises par l'utilisation d'algorithmes d'analyse d'images, semi-automatisées au cours de ce travail. Les méthodes utilisées sont fondées soit sur l'analyse de forme des grains (diamètres de Féret) soit sur l'analyse de leur position (méthode de Fry normée). La comparaison et l'analyse des résultats obtenus montrent que la déformation enregistrée au cours de l'événement 02 (surface régionale de référence ) est de très faible intensité. Le processus de déformation est l'aplatissement accompagné d'une variation de volume inférieure à 10%. Les données ont été ensuite interpolées et visualisées à l'aide de GOCAO (modeleur 3D développé par l'équipe de J.L. Mallet, ENSG-LIAD). L'inversion de la déformation en plan a été effectuée à l'aide du logiciel FaultPack en collaboration avec l'équipe de P.R. Cobbold (Univ. Rennes 1). Les restaurations, bien qu'incomplètes, confirment, au cours de l'événement D2, l'absence d'une déformation cisaillante, la faible intensité de la déformation et la prédominance de l'aplatissement à l'échelle de la Zone Houillère entre l'Isère et l'Arc. Cependant, ce genre d'approche devra être à l'avenir associé très étroitement à une restauration géométrique 3D préalable, le problème majeur, non encore résolu. étant de faire la part de chaque événement de déformation dans les fabriques mesurées.
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Dates et versions

tel-00451978 , version 1 (01-02-2010)
tel-00451978 , version 2 (11-01-2013)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00451978 , version 2

Citer

Laurent Ailleres. Structure et Cinématique de la Zone Houillère Briançonnaise entre Arc et Isère (Alpes françaises): Apport de l'Inversion des Données de la Déformation Finie aux Modèles Cinématiques Classiques. Tectonique. Institut National Polytechnique de Lorraine - INPL, 1996. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00451978v2⟩
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