Les multiples interactions entre la lithosphère et le manteau terrestre génèrent des déformations latérales (tectonique des plaques) et verticales (topographie dynamique). Cette thèse propose de développer des modèles numériques de la convection dans le manteau de la Terre générant une tectonique approchant le régime terrestre afin d’étudier comment les instabilités que sont les panneaux de subduction et les panaches mantelliques modifient la surface.
Ce travail s’attache d’abord à déterminer l’impact de la dynamique couplée manteau-plaques sur le développement de topographie dynamique. Nos résultats montrent que les interactions entre la dynamique de la lithosphère et la convection mantellique génèrent des motifs spatio-temporels de topographie dynamique complexes et cohérents par rapport aux observations terrestres. En particulier, l’initiation ou l’arrêt des zones de subduction contrôle l’existence d’échelles intermédiaires (de 500 à 104 km) de topographie dynamique.
Enfin, cette thèse se focalise sur la dynamique des panaches mantelliques et leurs interactions avec la surface. Nous caractérisons d’abord précisément le comportement des panaches générés dans nos modèles de convection. Puis, nous étudions leurs déplacements latéraux à l’aulne de leurs interactions avec la tectonique et les différentes échelles convectives.
Enfin, la compréhension de la signature thermique des interactions entre panaches et rides océaniques nous permettent de proposer un scénario des mouvements relatifs entre le panache des Açores et la ride médio-Atlantique.
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