Experimental constraints on rheology during eclogite-facies metamorphic reactions

Résumé : L’origine de la sismicité intermédiaire est discutée dans la communauté scientifique depuis des décennies. L’occurrence des séismes sous des conditions élevées en pression et température ne peut pas être expliquée par les modèles classiques qui reposent sur le comportement fragile des matériaux. Les observations géophysiques combinées aux calculs thermodynamiques montrent que dans les zones de subduction, une partie des tremblements de terre du plan Wadati-Benioff supérieur peut être corrélée avec l’éclogitisation des schistes bleus de la croûte océanique. Ces interprétations, basées sur la géophysique et la modélisation thermodynamique, sont supportées par la présence des pseudotachylites dans les roches de haute pression sur le terrain. La motivation de cette thèse est d’établir un lien entre les réactions métamorphiques pendant l’éclogitisation des schistes bleus/granulites et la formation des séismes intermédiaires en utilisant des méthodes expérimentales (D-DIA et Griggs). Les résultats expérimentaux sur tous les échantillons testés démontrent que la densification pendant les réactions d’éclogitisation joue un rôle clé dans l’activation des mécanismes fragiles, mis en lumière par l’enregistrement d’émissions acoustiques pendant les expériences. Pour les expériences réalisées sur les échantillons de schistes bleus, la transition ductile-fragile est associée à la dégradation thermique du glaucophane pendant la réaction lawsonite- éclogite. Ce résultat est en accord avec la relocalisation et la fréquence de la sismicité intermédiaire dans la partie supérieure du plan Wadati-Benioff. Les résultats préliminaires sur la déformation des granulites montrent que les évènements fragiles enregistrés à haute pression et haute température sont associés à la dégradation thermique des plagioclases, qui induit par une importante réduction de volume. Ces résultats sont également en accord avec les observations géophysiques et géologiques. La distribution des émissions acoustiques enregistrées pendant les expériences révèlent des lois de Gutenberg-Richter similaires à celles observées pour les tremblements de terre naturels. Grace aux corrélations entre nos résultats expérimentaux et les connaissances sur les séismes intermédiaires naturels, nous concluons que les mécanismes expliquant la sismicité pendant nos expériences peuvent expliquer la formation des séismes intermédiaires naturels. Nous proposons ainsi que le processus de densification pendant les réactions d’éclogitisation, qui est associé à une réduction de la taille des grains, est un mécanisme d’affaiblissement commun qui peut expliquer la sismicité intermédiaire.
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Thèse
Earth Sciences. PSL Research University, 2017. English. 〈NNT : 2017PSLEE020〉
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Contributeur : Abes Star <>
Soumis le : samedi 4 novembre 2017 - 17:15:08
Dernière modification le : jeudi 22 mars 2018 - 11:58:06
Document(s) archivé(s) le : lundi 5 février 2018 - 12:24:30

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Sarah Incel. Experimental constraints on rheology during eclogite-facies metamorphic reactions. Earth Sciences. PSL Research University, 2017. English. 〈NNT : 2017PSLEE020〉. 〈tel-01628809〉

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