à 13h amphi 23.01, campus Triolet, Université de Montpellier

Expérimentation numérique : Subduction, interactions lithosphère-manteau, et frontières de plaques

Mes activités de recherche portent sur la dynamique des interactions entre lithosphère et manteau supérieur, considérées à trois échelles spatiales différentes : (1) l’échelle pétro-structurale, soit celle de l’échantillon à celle de l’affleurement, (2) la dizaine à centaine de km, et (3) le millier de km. C’est au niveau minéralogique que les transitions de phase et les échanges chimiques se déroulent, ayant parfois pour conséquence des changements de propriétés physiques (densité, rhéologie) majeurs. Les interactions thermiques et mécaniques prennent place sur plusieurs dizaines de km, et vont interagir avec les écoulements mantelliques et les bilans des forces lithosphériques et mantelliques qui s’expriment quant à eux à l’échelle du millier de km. Au final, les interactions entre les processus à ces 3 échelles si différentes dans l’espace mais bien souvent intrinsèquement liées les unes aux autres, sont au coeur de mon approche, développée grâce à l’expérimentation numérique. L’étude de la dynamique lithosphérique à l’échelle du millier de km permet d’aborder les phénomènes de couplage entre processus profonds et ceux plus près de la surface, et d’étudier les questions de transferts (matières, déformation) entre les différents niveaux de profondeur.

Les cas d’étude que je présenterai à titre d’illustration portent d’une part sur le thème de la subduction océanique, et d’autre part sur la question de la formation de nouvelles frontières de plaque.

Composition du Jury :

– Laurent Husson – Directeur de recherche CNRS – ISTerre, Rapporteur
– Muriel Gerbault – Chargée de recherche IRD, GET – Rapportrice
– Philippe Agard – Professeur des Universités, Sorbonne Université, ISTeP – Rapporteur
– Julia de Sigoyer – Professeure des Universités, Université Grenoble-Alpes – Examinatrice
– Manuel Pubellier – Directeur de recherche CNRS, E.N.S. Paris – Examinateur
– Serge Lallemand – Directeur de recherche CNRS, Géosciences Montpellier – Examinateur

Par Pascal BERNARD (Institut de Physique du Globe de Paris)

14:00 amphi 23.01, campus Triolet, Université de Montpellier

Participer à la conférence (ID : 93596137053)

Le rift de Corinthe, en Grèce, est une des structures sismo-tectoniques les plus actives du bassin euro-mediterranéen, avec plusieurs séismes destructeurs (M6+) par siècle et un taux d’ouverture de 1 à 2 cm/an. Dans sa partie ouest, cette déformation s’accompagne d’une intense microsismicité, sous forme d’essaims, témoignant de forçages mécaniques puissants et complexes.

Plus de 3 décennies d’études de ce système de failles ont permis d’avancer notablement dans la caractérisation et l’interprétation de cette activité, donnant des éléments de réflexion sur les questions de prévision sismique inhérentes à ce site, et mettant en évidence les processus de couplage sismique-asismique révélés par les réseaux de sismométriques et de déformation (GNSS, extensomètres, inclinomètres, marégraphes,..). Ces réseaux et leurs bases de données forment désormais l’ossature multiparamètre du Near-Fault Observatory Corinthe d’EPOS, le plus ancien et le plus avancé des NFOs.

Cette conférence est l’occasion de faire le point sur ces observations et leur interprétations, avec une approche chronologique mettant en lumière l’interdépendance des progrès instrumentaux et observationnels, et le rôle des aléas dans l’évolution d’un tel observatoire et dans l’échafaudage des connaissances.

Pascal BERNARD rejoint l’IPGP en 1985 en tant que Physicien-Adjoint. En 1987, il obtient son doctorat d’État (Université Paris 6) et devient Physicien CNAP en 2005.

Ses recherches portent sur les couplages mécaniques entre processus sismiques et asismiques dans les systèmes de failles, notamment le rayonnement sismique à haute fréquence lors des ruptures, les glissements sur failles, la diffusion de la pression de fluide, les essaims de petits séismes et les précurseurs sismiques.

Il se consacre également au développement d’instruments géophysiques optiques, en collaboration avec l’ESEO, pour l’installation de capteurs en bout de fibre dans des environnements difficiles

Les gisements d’or épigénétiques contrôlés structuralement peuvent être définis comme des expressions à petite échelle d’une séquence de processus géologiques se déroulant à différentes échelles temporelles et spatiales. Notamment, certains facteurs influençant la minéralisation ont pu impliquer des processus à l’échelle de la lithosphère, actifs bien avant les événements de formation du gisement, jusqu’à un ou plusieurs cycles orogéniques. Ces processus ont gouverné l’enrichissement initial de la croûte, le transport des fluides porteurs de la minéralisation vers les sites de dépôt et ont contrôlé la précipitation de l’or. Inversement, une meilleure compréhension des mécanismes de formation des gisements peut significativement contribuer à notre connaissance du système terrestre, notamment des systèmes minéralisés nécessitant des processus à grande échelle et sur le long terme, tels que l’or orogénique.

Une approche multi-échelle (microscopique à lithosphérique) et multi-méthode (étude de terrain, pétrographie, métallogénie, structurale, géochronologie U-Pb, géochimie, isotopie O-Hf et multi-isotopie S) a été adoptée dans le nord de la ceinture de roches vertes archéenne du Sukumaland (craton de Tanzanie) afin de contraindre (1) les processus tectoniques ayant contrôlé la croissance et la différenciation crustale, (2) les processus magmatiques, tectoniques, hydrothermaux et, dans une moindre mesure, métamorphiques qui ont gouverné le parcours de l’or au sein de ce segment de croûte juvénile, depuis son pré-enrichissement jusqu’à sa concentration économique dans les gisements de Nyanzaga et Kilimani.

Composition du Jury :

à 20h30 à la Brasserie du Dôme, 2 avenue Georges Clemenceau, 34000 Montpellier.

La crise environnementale que nous traversons pousse tous les secteurs économiques à chercher des alternatives aux industries polluantes et coûteuses en ressources naturelles non renouvelables. L’énergie ne fait pas exception à ce phénomène et la transition vers des modes de production plus durables et une consommation plus raisonnable est au cœur des enjeux sociaux et scientifiques contemporains. Dans ce contexte, l’extraction minière renvoie l’image d’une pratique polluante, dangereuse, presque obsolète. Pourtant, les matières premières nécessaires à la fabrication des éoliennes, batteries électriques, et autres panneaux solaires sont bel et bien extraites de la terre.

Que nous disent les géosciences de l’avenir de nos énergies vertes ? Nos sous-sols renferment-ils suffisamment de matériau pour une révolution énergétique ? Peut-on rendre l’extraction minière moins polluante ? L’économie circulaire pourrait-elle permettre de fermer les mines ?

L’Université de Montpellier et ses partenaires convient deux experts pour répondre à toutes ces questions ainsi que toutes celles du public. L’occasion pour chacune et chacun d’approfondir un sujet dont les complexités sont parfois difficiles à saisir et qui pourtant nous concerne au quotidien.

Pour débattre de ce sujet, deux experts et expertes pluridisciplinaires répondront en direct aux questions du public :

• Bénédicte Cenki (Géosciences Montpellier), est maîtresse de conférences en géologie. Elle étudie la formation des métaux critiques dans la croûte terrestre et la recherche des minéraux essentiels aux technologies durables
• Clément Bonnet (Art-DEV), est maître de conférences en sciences économiques. Ses travaux portent sur la transition énergétique et l’évaluation des moteurs et des freins à l’avancée de celle-ci.