Dynamique interne de la Terre et observations gravimétriques
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
This thesis on geodynamics includes two parts. Deformation processes of mantellic materials are involved in both parts. Geoid and Bouguer Gravity observations are used to constraint our models. The first part of this thesis presents a spectral analysis of topography and gravity anomalies in the Basin and Range Province of North America. Periodicities are shown with various wavelengths and directions. These directions are related to the extensional directions of this province during Miocene time and the Present. These observations are compared to numerical models of stretching instabilities. We suggest the existence of a "boudinage" structure for the whole lithosphere. In the second part, we analyze the long wavelength relationships between geoid, mantle lateral heterogeneities and plate tectonics. These relationships can only be explained by the internal dynamics of the fluid Earth. Our models can take into account the existence of lateral variations in the mechanical properties of the Earth. They can simulate the effects of rigid plates moving on the top of an homogeneous convective mantle.
Abstract FR:
Cette thèse de géodynamique comporte deux parties. Dans chacune de ces parties, des processus de déformation des matériaux mantéliques sont mis en jeu. Les données gravimétriques, géoïde ou anomalies de Bouguer apparaissent comme des observations fondamentales pour contraindre ou guider nos modèles. La première partie de cette thèse présente une analyse spectrale de la topographie et des anomalies de gravité de la province du Basin and Range dans l'Ouest Américain. Des périodicités de différentes longueurs d'onde sont mises en évidence suivant des directions que nous relions à celles des extensions que cette région a subies au Miocène et à l'Actuel. Nous comparons ces observations à des modèles d'instabilité d'étirement. Nous proposons l'existence d'un boudinage à l'échelle lithosphérique pour interpréter nos observations dans cette région. La deuxième partie analyse les relations à grandes longueurs d'onde entre le géoïde, les hétérogénéités mantéliques de densité et la tectonique des plaques. Nous montrons que la prise en compte de la dynamique interne de notre Terre fluide est absolument nécessaire pour comprendre ces relations. Nos modèles considèrent l'existence de variations latérales des propriétés mécaniques de la Terre. Ces modèles permettent de simuler la présence des plaques tectoniques rigides à la surface d'un manteau convectif homogène.