Cinématique des nappes superficielles et profondes dans une chaîne de collision.
Résumé
Ce mémoire de Thèse se divise en deux parties. La première traite du problème de la déformation interne associée au déplacement des nappes superficielles. Sans privilégier un modèle par rapport à d'autres, on tente dans un premier temps de synthétiser les principaux mécanismes de mise en place géologiquement réalistes, puis de déterminer leur champ de déformation afin de donner des clés permettant de les reconnaÎtre dans leur environnement naturel. La méthodologie utilisée (analyse mathématique de données expérimentales) vise en dernière instance à des conclusions concrètes, directement applicable sur le terrain. Pour chaque modèle, on cherche ainsi par l'étude du champ de déformation à dégager des invariants qui permettent de comparer utilement les cas théoriques et les cas naturels. Les données expérimentales démontrent que les conditions aux limites déterminent pour une large part, le champ de déformation finie associé au déplacement des nappes. C'est pourquoi la classification proposée des mécanismes de mise en place des nappes superficielles repose sur des cas limites, dont l'intérêt provient, à la fois de leur déformation interne spécifique et de leur indéniable réalité géologique. La deuxième partie traite du problème de la cinématique tertiaire des Alpes suisses. L'histoire tertiaire de ce segment de la chaîne alpine est abordée par l'étude des champ de déformation et du métamorphisme associé dans le domaine interne de la chaîne. Ces données cinématiques ne sont interprétables que dans le cadre élargie de l'évolution thermo-mécanique des Alpes centra les depuis le Crétacé (phase d'épaississement maximal) jusqu'au Miocène. En particulier, la phase néo-alpine aux alentours de 30-25Ma, phase majeure quant à la structuration actuellement visible sur le terrain, se produit lorsque les conditions métamorphiques maximales sont atteintes. Elle correspond à la déformation par raccourcissement horizontal de la croûte européenne épaissie mais amollies thermiquement. La cinématique des déformations est alors contrôlée par les variations horizontales de résistance: extrusion verticale de la croûte ductile épaisse située entre deux "pistons" peu déformables, la plaque adriatique au sud et l'avant pays européen au nord. Les déplacements de matière associés à cette extrusion verticale sont complexes, principalement caractérisés par un rétrochevauchement sud sur le poinçon adriatique et des chevauchements tangentiels vers l'avant pays européen.
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