Group “Faille Interlabo Nancy”

-1st meeting-16/05/2024: at the first GFIN meeting, each group members gave a short presentation of their researches on fault (Detailed program)

-2ème réunion – 5 mai 2025 (date à définir): at this second GFIN meeting, round tables will be organized to discuss potential comon interests and develop research project together

-5/11/2024 à 13h au CRPG: Mathieu Soret (ENS Paris) – Etude expérimentale des mécanismes physico-chimiques contrôlant l’évolution des interfaces de plaques du cycle sismique au cycle orogénique (300-800°C).

Résumé: Les déformations le long des interfaces de plaques tectoniques concentrent l’essentiel des transferts de matière et d’énergie intervenant dans le recyclage élémentaire entre les enveloppes internes et externes de la Terre. L’observation des interfaces actives et fossiles indique que cette localisation extrême est régie – du cycle sismique au cycle orogénique – par des transformations physico–chimiques réduisant drastiquement la résistance des roches et favorisant les circulations de fluide dans des roches essentiellement imperméables. Cependant, la nature exacte de ces transformations demeure mal quantifiée. En conséquence, ces dernières ne sont toujours pas intégrées dans les modèles thermo-mécaniques, même les plus sophistiqués, ce qui limite fortement notre capacité à prédire les déformations et les transferts de matière en profondeur.
Mes travaux de recherche ont donc pour objectif de mieux contraindre les mécanismes physico-chimiques contrôlant l’évolution des roches en réaction, depuis les interfaces des minéraux jusqu’à celles des plaques tectoniques et pour des durées allant du cycle sismique au cycle orogénique. Les principales questions posées sont : 1) comment les réactions, via les propriétés thermodynamiques de leurs constituants, contrôlent-elles les déformations sismiques et asismiques profondes ?, et 2) comment les mécanismes de déformation et les champs de contraintes aux limites contrôlent-ils les interactions fluide–roches et les processus réactionnels associés ? 
Pour résoudre ces questions, je m’appuie sur des expériences de déformation à haute pression (2.1 GPa) et haute température (850°C) sur une presse Griggs de nouvelle génération qui révèlent que les déformations opèrent par fluage réactionnel (dissolution-précipitation) à des contraintes bien inférieures à celles prédites dans les modèles thermo-mécaniques actuels. L’accommodation des déformations et des transferts de matière sont favorisés par des circulations de fluide transitoires résultant de mouvements aux joints de grains, de fracturation intense et de réaction de densification. A plus grande échelle, ces nouveaux résultats éclairent les mécanismes cassants et visqueux qui sous-tendent la formation des zones de cisaillement crustales. Ils montrent notamment que l’initiation et le développement des interfaces de plaques sont principalement contrôlés par des changements physico-chimiques transitoires enracinés dans le déséquilibre chimique des roches sous contraintes. 

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