Rhéologie et déformation de la lithosphère continentale : apports de mesures GPS en Asie et de modèles numériques - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2003

Rhéologie et déformation de la lithosphère continentale : apports de mesures GPS en Asie et de modèles numériques

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Abstract

In this work we study the current kinematic of Mongolia in the northern part of Asia and the dynamics of the deformation in Mongolia and Asia First we present the 1994-2002 Mongolia-Baikal GPS velocity field ( 50 sites) with respect to Eurasia Velocities show that 15% of the IN/EU convergence is accommodated north of the Tien Shan by N-S shortening and dextral shear in the Altay mountain and by E-SEward displacement of central and eastern Mongolia at 3-6 mm/yr Our results suggest that the Eward motion in Asia could be controlled by other processes than the IN/EU convergence such as the dynamic of the oceanic subduction zone or the gravitational potential energy gradient Then starting with the large mongolian EQ of the last century and the GPS velocities we model the postseismic deformation (current viscoelastic relaxation < 2mm/an) and estimate the lithosphere rheology under Mongolia (weak upper mantle and lower crust) Next with a study on viscoelastic and static stress transfer we suggest that significant stress transfer is possible among continental faults separated by 100s of km and on time scales of decades Finally we validate dynamic deformation models of Asia with a GPS velocity field covering most of Asia We estimate the average lithosphere rheology and quantify the different mechanisms of deforma- tion We show that the IN/EU collision is the major contribution to the asian deformation However the deformation in north and east Asia is also controlled by the body forces and the dynamic of the oceanic subduction zone Our results suggest that the deformation is mostly continuous but this last point should be confirmed by further measurements
Ce travail s intéresse à la cinématique et à la dynamique des déformations continentales Nous présentons le champ de vitesse 1994-2002 mesuré par GPS dans la région Mongolie-Baïkal (située au nord de l Asie) par rapport à l Eurasie Il montre que 15% de la convergence IN/EU est accommodé au nord du Tien Shan par du raccourcissement N-S et du cisaillement dextre dans l Altaï et par du déplacement vers l E-SE (3-6 mm/an) en Mongolie centrale et orientale Nos résultats suggèrent que le mouvement vers l est pourrait être contrôlé par d autres processus que la convergence IN/EU seule A partir des grands séismes de Mongolie au 20ème siècle et de l inversion des vitesses obtenues nous modélisons la déformation postsismique (relaxation viscoélastique actuelle <2 mm/an) et estimons la rhéologie de la lithosphère sous la Mongolie (manteau supérieur et croûte inférieure peu visqueux) Par une étude de redistribution des contraintes à la suite de séismes nous montrons le possible transfert de contrainte entre failles continentales séparées de centaines de kilomètres et sur des dizaines d années Enfin à partir de modèles dynamiques de la déformation en Asie validés par les données GPS en Chine Mongolie et Sibérie nous estimons la rhéologie moyenne de la lithosphère et quantifions les mécanismes de la déformation Nous montrons que bien que la collision IN/EU soit la contribution majeure à la déformation les forces de volume et la dynamique des zones de subduction sont d une importance équivalente dans les zones septentrionales et orientales de l Asie D après nos résultats l accommodation de la déformation actuelle se ferait essentiellement de manière continue mais ceci reste à confirmer.
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Dates and versions

tel-00653541 , version 1 (19-12-2011)

Identifiers

  • HAL Id : tel-00653541 , version 1

Cite

Mathilde Vergnolle. Rhéologie et déformation de la lithosphère continentale : apports de mesures GPS en Asie et de modèles numériques. Géophysique [physics.geo-ph]. Université Nice Sophia Antipolis, 2003. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00653541⟩

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