[Soutenance de thèse]
Antoine MAITRE

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Université Montpellier, Campus Triolet, Amphi 23.01

Déformations de la croûte océanique à l’interface de subduction dans les conditions des glissements transitoires profonds

Les zones de subduction sont les environnements tectoniques les plus actifs de la planète. Outre les séismes majeurs, des glissements transitoires profonds – glissements lents (Dragert et al., 2001) et trémors non-volcaniques (Obara, 2002) – ont été identifiés entre 25 et 55 km de profondeur, pour des températures de 350–550 °C. Ils révèlent un comportement plus complexe que l’opposition fragile/sismique – ductile/asismique (Scholz, 1988), contrôlé par la pression des fluides et l’hétérogénéité lithologique (Bürgmann, 2018 ; Behr & Bürgmann, 2021).

Si les ceintures de mélange de l’interface sont souvent considérées comme leurs principaux hôtes, le rôle de la croûte océanique subduite reste mal contraint. Des écailles de gabbros métamorphisés en faciès schiste bleu, observées dans plusieurs complexes exhumés (Agard et al., 2018), suggèrent que le découpage de la lithosphère océanique, favorisé vers 40 km (Plunder et al., 2015 ; Ruh et al., 2015), pourrait contribuer à leur mécanique.
 
Cette thèse vise à caractériser les structures et mécanismes de déformation susceptibles de produire ces glissements dans la croûte océanique, dans les conditions P-T du faciès schiste bleu. L’étude porte sur la Cima di Gratera (Cap Corse), une écaille océanique (gabbros et péridotites/serpentinites) enfouie à 8–19 kbar et 350–550 °C, comparable à la zone source des signaux transitoires.
 
Objectifs :
(1)   Affiner les conditions P-T du pic métamorphique avant exhumation.
(2)   Identifier la déformation fragile-ductile à plusieurs échelles (mm à km).
(3)   Contraindre les paramètres rhéologiques (rapport de résistance, rôle des fluides).
(4)   Discuter leur lien avec les glissements transitoires.
 
Pour répondre à ces objectifs, une approche pluridisciplinaire a été utilisée avec une étude de terrain, des observations pétrologiques et microstructurales (MEB-EBSD, EPMA), des analyses chimiques (EDS, EPMA), la modélisation thermodynamique (Perple_X) et thermo-mécanique (ASPECT).
 
Les premiers résultats distinguent : (1) pseudotachylites et mylonites aux contacts gabbro-péridotite ; (2) un « block-in-matrix » de lentilles mafiques/ultramafiques fracturées dans des serpentinites foliées ; (3) une microfracturation des porphyroclastes de clinopyroxène dans les métagabbros, avec cristallisation de lawsonite et glaucophane.
 
Ces travaux éclairent les processus couplant régimes fragiles et ductiles dans la croûte océanique subduite et leur rôle potentiel dans la genèse des glissements transitoires profonds.

Composition du Jury :

Rapporteurs :

– Philippe YAMATO, Professeur des Universités, Université de Rennes
– Alberto VITALE BROVARONE, Professeur des Universités, Università di Bologna

Examinatrices & examinateurs :

– Andréa TOMMASI, Directrice de Recherche CNRS, Université de Montpellier
– Julia DE SIGOYER, Professeure des Universités, Université Grenoble-Alpes
– Philippe AGARD, Professeur des Universités, Sorbonne Université
– José Alberto PADRON-NAVARTA, Chargé de Recherche CNRS, Universidad de Granada

Directeur de thèse et encadrant :

– Benoit Ildefonse, Directeur de recherche CNRS, Géosciences Montpellier
– Émilien Oliot, Maitre de conférence Université de Montpellier, Géosciences Montpellier