Dissertations / Theses on the topic 'Anomalies gravimétriques'

En fevrier 1998, une leve gravimetrique aeroporte de grande echelle, a ete realise sur la totalite des alpes francaises. Fruit d'une collaboration entre l'universite de montpellier, l'ecole polytechnique federale de zurich (eth) et la societe de prospection geophysique lacoste & romberg (etats-unis), ce leve a ete initie dans le cadre du programme national de recherche geofrance 3d, visant a produire une cartographie tri-dimensionnelle du sous-sol francais. Cette manipulation, premiere du genre en france, a beneficie d'une technologie de pointe tant du point de vue de la mesure de la pesanteur (systeme gravimetrique de lacoste), que du positionnement de l'avion utilise pour realiser les vols (systeme de postionnement gps). S'appuyant sur les donnees gravimetriques acquises lors du leve alpin, ce travail constitue une etude methodologique de la gravimetrie aeroportee en region montagneuse. Il retrace les differentes etapes qui permettent, a partir des mesures brutes de pesanteur et trajectographie, d'aboutir aux cartes d'anomalies gravimetriques. Les problemes specifiques poses par la mesure dynamique de la pesanteur seront abordes, et illustres concretement sur l'exemple des alpes. Le production de cartes d'anomalie de la pesanteur a resolution variable, accompagnee d'une estimation de leurs precisions, constitue l'aboutissement de ce travail.

La loi de subsidence thermique a la lithosphere oceanique n'explique pas la presence d'anomalies topographiques observees sur le plancher oceanique, en particulier, les anomalies liees au volcanisme intraplaque et les anomalies de profondeur a l'axe d'accretion lui-meme. Les differents modeles proposes (panache, rouleaux de convection et ligne chaude, et flux magmatique longitudinal le long de l'axe qui permettent de rendre compte en partie de ces anomalies, ont tous un denominateur commun: la presence d'une structure thermique particuliere, dans le manteau sous-jacent a l'anomalie topographique avec une geometrie differente selon les modeles. Les donnees altimetriques a moyennes longueurs d'onde sont reliees, au premier ordre, en grande partie aux variations de temperature dans le manteau superieur et donc de l'agencement de la structure thermique. Les donnees sont homogenes sur l'ensemble des oceans. Le modele que nous proposons pour rendre compte de l'ensemble des observations sur le volcanisme intraplaque relie la presence d'instabilites gravitationnelles de zones de faiblesse, et la segmentation de premier ordre de l'accretion, donc l'accretion. Les geneses des anomalies de profondeur le long de l'axe d'accretion peuvent etre dues a differents facteurs comme la presence d'un flux magmatique longitudinal, des variations dans le taux d'accretion et de fusion partielle du manteau, la presence d'un manteau mouille par exemple

Ce travail, realise dans le cadre du programme ecors-crop alpes 1986-1987, a pour but l'etude de la structure profonde sous la chaine des alpes occidentales a l'aide de donnees gravimetriques acquises et incorporees aux leves anterieurs. Deux profils gravimetriques ont ainsi ete modelises a l'aide des contraintes apportees par les donnees sismiques. Ils ont permis la confirmation du caractere cylindrique de la chaine ainsi que le mode probable de raccourcissement qui d'opererait grace a de grands chevauchements intracrustaux. Une carte d'anomalie de bouguer sur l'ensemble de la chaine des alpes occidentales a ete etalie avec une precision superieure a 410##5 m. S##2 grace aux soins apportes a la realisation des corrections de relief. Les donnees topographiques acquises dans ce but ont egalement permis la realisation d'une carte d'anomalie isostatique qui a servi de controle indirect pour etudier le comportement mecanique de la lithosphere europeenne en flexion. Plusieurs modeles sont presentes, utilisant des approches elastiques pour tenter de rendre compte de la geometrie de la lithosphere europeenne. L'un d'entre eux, adoptant une approche en rigidite variable, explique en partie la pente et la rupture du gradient du moho observe, et permet de mieux comprendre le comportement mecanique de la lithosphere lors de collisions continentales. D'autres approches, faisant appel a des modeles mecaniques plus sophistiques, sont envisagees et donnent une idee sur le type d'etudes a realiser dans l'avenir

La déformation et la rupture de la lithosphère chevauchante lors de la collision arc-continent (subduction continentale) ont été modélisées à partir d'un code d'éléments finis en 2-D. Cette lithosphère possède une rhéologique élasto-plastique et comporte une zone de faiblesse associée à l'arc volcanique. La plaque chevauchante se déforme grâce aux contraintes normales [sigma n] et tangentielles [tau n] appliquées sur la surface inter-plaques. [Sigma n] résulte de la rigidité flexurale de la plaque plongeante et de la flottabilité de la croûte continentale subduite. La modélisation montre que la subduction de la croûte continentale aboutit à une augmentation de la compression et à la rupture dans la plaque chevauchante. La rupture se produit au niveau de l'arc le long d'une faille inclinée sous l'arc de pendage soit vers le continent soit vers l'océan. La direction de rupture est définie par deux facteurs : la rigidité de la plaque plongeante et la géométrie de la croûte subduite. Une rigidité importante favorise la rupture selon une faille à vergence vers le continent qui entraîne l'inversion de subduction, tandis que l'augmentation importante de l'épaisseur de la croûte de la marge favorise la rupture en direction opposée. (. . . ) Nous considérons que (. . . ) l'enfoncement du bloc avant-arc sous l'arc correspond à la collision active arc-continent à Tai͏̈wan. L'analyse statistique de la distribution spatiale de la sismicité au sud de Tai͏̈wan met en évidence une zone peu profonde (0-40 km) de concentration de sismicité sous l'arc de Luzon. Cette zone, interprétée comme la rupture lithosphérique, plonge de l'avant-arc vers l'est et correspond à l'initiation de l'enfoncement du bloc avant-arc sous l'arc de Luzon. Un modèle cohérent mécano-gravimétrique a été avancé pour voir si la rupture de la plaque de la Mer des Philippines (MP) peut être "capturée" par ce modèle. (. . . )

L'Himalaya-Tibet est considéré comme l'exemple classique de collision continentale. Cependant, de nombreuses questions fondamentales sur la structure, la rhéologie et les processus physiques liés à l'évolution de la lithosphère de cette région restent ouvertes. Cette thèse apporte de nouvelles contraintes sur ces sujets. De nouvelles images de la lithosphère sont issues de l'expérience sismologique large-bande Hi-CLIMB. Les caractéristiques du déploiement et l'utilisation des fonctions récepteurs en incluant les multiples ont permis d'imager en détail: le MHT y compris sa partie profonde; des zones à vitesses lentes localisées et corrélées aux grabens; le sous-plaquage de la croûte inférieure indienne et l'avancée de sa lithosphère jusqu'au centre du Tibet; les discontinuités à 410 et 670km qui ne sont pas affectées par l'orogenèse. La rhéologie de la plaque Inde est réévaluée en utilisant l'image améliorée de sa flexure. Des modélisations thermomécaniques révèlent que l'épaisseur élastique équivalente diminue du sud au nord dû au découplage lié à l'affaiblissement flexural et thermique. Le support du Plateau Tibétain et l'isostasie régionale en Himalaya nécessitent un manteau résistant. A l'aide des anomalies de Bouguer, l'éclogitisation de la croûte inférieure indienne est mise en évidence. Des analyses du champ thermique et les relations P-T-rho avec différents niveaux d'hydratation sont effectuées par des modélisations thermocinématiques et pétrologiques. Les résultats suggèrent une hydratation partielle; l'éclogitisation subit un retard tant que l'eau libre est absente du système, jusqu'à l'occurrence des réactions de déshydratation à des conditions P-T plus élevées
The Himalaya-Tibet system is considered as the classical case of continental collision. In the meantime, some fundamental questions concerning the structure, rheology and physical processes influencing the evolution of the region's lithosphere are still pending. This thesis brings new constraints on these subjects. New images of the lithosphere are issued from the Hi-CLIMB broadband seismology experiment. The characteristics of the deployment and the use of receiver functions including multiples produced a detailed image of: the MHT including its deep section; localized low-velocity zones and in correlation with grabens; underplating of the Indian lower crust and advance of its lithosphere to about the centre of Tibet; upper mantle discontinuities at 410 and 670 km, which do not seem to be affected by the ongoing orogeny. Based on the improved knowledge on flexural geometry, the rheology of the India plate is re-assessed. Thermomechanical modelling results reveal that the effective elastic thickness decreases from south to north due to decoupling, caused by flexural and thermal weakening. To explain the support of the Tibetan Plateau as well as regional isostasy in the Himalayas, a strong upper mantle is required. With the use of Bouguer anomaly data, eclogitization of the Indian lower crust is shown to occur. Investigations of the thermal field and P-T-rho relations assuming different hydration levels are performed using thermo-kinematic and petrological models. The results suggest partial hydration; and that eclogitization is kinetically hindered while free water is absent from the system, until dehydration reactions occur at higher P-T conditions

Depuis le début des années 1980, de nombreuses études géologiques et géophysiques ont été effectuées sur l'ile de la Réunion. Au cours de ce travail, une compilation des données magnétiques et gravimétriques acquises au niveau de l'ile a été réalisée. Une campagne gravimétrique régionale sur le piton des neiges a permis de compléter l'ensemble des données terrestres. De plus, les données magnétiques et gravimétriques régionales acquises en mer depuis le début des années 1960 ont été intégrées dans cette étude. Une analyse détaillée des anomalies magnétiques et gravimétriques a été ensuite réalisée. Les résultats d'autres types d'études, géologiques et géophysiques, ont été prises en compte pour proposer un modèle général de structure interne de l'ile et un nouveau schéma d'évolution du volcanisme de l'ile. Ce schéma géologique nous amené (1) à reconsidérer les précédents modèles d'évolution des deux volcans connus à la Réunion, (2) à déduire la présence d'un troisième volcan majeur ancien, le Volcan des Alizés, (3) à supposer la présence d'un quatrième centre d'activité ancien, le Volcan de Takamaka, (4) à délimiter 4 zones de glissements en masse à grande échelle qui se sont produits au cours de la croissance de l'ile, (5) à proposer une explication mécanique possible pour l'occurrence des glissements vers l'est du Piton de la Fournaise, (6) à expliquer le développement des rift zones NE et SE du piton de la Fournaise et (7) à caractériser la zone de stockage magmatique dans la zone centrale du Piton de la Fournaise. Le modèle général d'évolution propose offre une base cohérente d'interprétation des résultats antérieurs et qui doit servir de guide pour les études futures

Ce travail est base sur l'utilisation de la gravimetrie pour etudier la structuration profonde de la chaine des pyrenees. Il entre, d'une part, dans le cadre du programme ecors pyrenees ou il vise a apporter des contraintes sur la structure de la chaine le long du profil de sismique verticale ecoute longue ayant traverse la chaine de part en part depuis toulouse (france), au nord, jusqu'a balaguer (espagne) au sud. La gravimetrie est, ici, associee aux methodes de sismique reflexion grand angle et de sismique refraction en complement de la sismique verticale ecoute longue pour proposer un modele structural de la chaine sur une coupe d'echelle crustale. D'autre part, dans le cadre de la synthese pyrenees (brgm-igme), ce travail a pour but de relier l'anomalie de bouguer sur la chaine des pyrenees aux structures de la chaine. Pour les besoins de ces deux programmes, des leves de terrains ont ete effectues en zone montagneuse. Ils ont servi a completer les informations gravimetriques disponibles en petite quantite sur la chaine elle-meme. Enfin, une approche utilisant l'isostasie met en evidence les principales regions en desequilibre isostatique. Les resultats de la modelisation numerique du comportement mecanique de la lithosphere et la connaissance de la structuration crustale de la chaine permettent d'expliquer les desequilibres observes

Le magmatisme intrusif est une source masquée, mais potentiellement importante du magmatisme planétaire. En effet, les magmas, formés au sein du manteau, n'atteignent que rarement la surface. La grande majorité se met en place et refroidit au sein de la croûte sous forme d'intrusions magmatiques. Le volume ainsi que la morphologie de ces intrusions peuvent être contraints par l'observation des surfaces planétaires. Cependant, en l'absence d'un modèle capable de décrire la mise en place de telles intrusions, il est difficile de se faire une idée des propriétés physiques de l'écoulement et des magmas eux même. Dans cette thèse, nous commençons par nous intéresser à la relation qui existe entre la morphologie finale des intrusions de tailles intermédiaires (sills et laccolites) et l'écoulement lui-même. Nous proposons ainsi un modèle dynamique de la mise en place de l'intrusion qui prend en compte une rhéologie réaliste pour le magma, l'énergie libérée par sa cristallisation ainsi que le chauffage de l'encaissant. Les conditions varient de la Terre à la Lune ; nous examinons ainsi la capacité du modèle à reproduire la morphologie de ces intrusions dans ces deux différents contextes planétaires. Sur la Lune, la mise en place d'intrusions magmatiques au sein de la croûte a aussi été proposée pour expliquer les déformations subites par certains cratères après leurs formations. Pour tester cette hypothèse, nous proposons un modèle d'étalement d'intrusion magmatique sous une dépression caractéris- tique de l'impact. Nous montrons que les différentes déformations observées au sein de ces cratères sont bien en accord avec la mise en place d'importants volumes de magma sous leur sol. De plus, en utilisant la résolution sans précédente du champ de gravité lunaire obtenue par la mission GRAIL, nous montrons que la plupart de ces cratères montrent bien des anomalies de gravité; anomalies impliquant notamment une importante porosité dans la croûte lunaire. Les implications en terme d'évolution lunaire sont finalement évoquées
Intrusive magmatism plays a fundamental role in the accretionary processes of terrestrial crust. Indeed, when magma is forced to the surface, only a small amount of it actually reaches that level. Most of the magma is intruded into the crust where it solidifies into a wide range of features, from the small scale sills and laccoliths to large scale batholiths (several hundred kilo-meters in size). The topographic deformation that could be caused by shallow intrusions can be constrained by observations of planetary surfaces ; that is volume, shape and other dimensions of intrusions can be quantified. However, such observations must be linked to dynamic models of magma emplacement at depth in order to provide insights into magma physical properties, injection rate, emplacement depth and the intrusion process itself. In this thesis, we first investigate the relation between the morphology of shallow intermediate-scale magmatic intrusions (sills and laccoliths) and their cooling. We propose a model for the spreading of an elastic-plated gravity current with a temperature-dependent viscosity that accounts for a realistic magma rheology, melt crystallization and heating of the surrounding medium. The mechanisms that drive the cooling of the intrusions vary from Earth to the Moon and the ability of the model to reproduce the final morphologies (aspect ratio) of terrestrial laccoliths and low-slope lunar domes is examined. On the Moon, the emplacement of magmatic intrusions into the crust has also been proposed as a possible mechanism for the formation of floor- fractured craters. We propose a model for an elastic-plated gravity current spreading beneath an elastic overburden of variable thickness. We find that several characteristics of floor-fractured craters are indeed consistent with the emplacement of large volumes of magma beneath their floor. In addition, using the unprecedented resolution of the NASA’s Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) mission, in combination with topographic data obtained from the Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA) instrument, we show that lunar floor-fractured craters present gravitational anomalies consistent with magmatic intrusions intruding a crust characterized by a 12% porosity. The implications in terms of lunar evolution are examined

La synthese des donnees gravimetriques collectees en oman depuis 1954, completee par de nombreuses campagnes d'acquisition dans les regions encore non-couvertes conduit a l'etablissement d'une base de donnees homogene couvrant tout le territoire omanais. La carte de l'anomalie de bouguer ainsi obtenue est interpretee en termes de structures regionales le long d'un profil 2d au centre de l'oman. Nous proposons alors un premier modele structural pour les ophiolites de masirah et la geometrie de la croute continentale au centre de l'oman. Localement, les anomalies gravimetriques sont interpretees avec les donnees sismiques et magnetiques afin de localiser des bassins sedimentaires presentant un interet petrolier. Puis, dans la seconde partie de ce travail, nous nous interessons a la chaine nord-omanaise. Sur la base des anomalies gravimetriques au nord de l'oman et dans les regions limitrophes, mais egalement des donnees sismiques d'origine petroliere, nous proposons une structure crustale actuelle pour cette region. Les donnees sismiques et gravimetriques permettent egalement d'estimer les differentes forces agissant sur la lithosphere arabique et liees a des processus de deformation actuels ou passes. Ces differentes forces sont appliquees sur une lithosphere arabique deformee de facon elastique, en deux episodes instantanes, durant l'obduction, et au tertiaire. Ces differents resultats permettent alors de proposer un evolution tectonique de la chaine nord-omanaise depuis pres de 100 ma, en domaine compressif, dans le cadre de la convergence arabie-eurasie.

La région la plus méridionale des Andes du Nord a été sujette à la collision et à l'accrétion des terrains océaniques de la plaque Caraïbe au cours du Crétacé supérieur. Ces processus a conduit au piégeage d'un fragment de la croûte océanique, le soi-disant Bloc Nord-Andin, entre une fosse nouvellement formée et la marge sud-américaine. Cette étude examine les rémanents du processus collisionnel à l’aide d'une analyse intégrée de la gravité, du magnétisme, de la sismique et des observations à la surface.Le modèle crustal résultant de ce travail suggère l’existence d'un arc insulaire bissecté par un bassin marginal, ces deux éléments transférés (presque sans déformation) à la marge continentale lors du processus d’accrétion. L’analyse des anomalies magnétiques et gravimétriques met en évidence l’existence d’un coin mantellique serpentinisé très probablement lié à l’arc magmatique formé entre l’Eocène moyen et le Miocène inferieur.Le bord sud du bloc accrété et son interaction avec la marge continentale sont étudiés ici avec plus de détail, indiquant que le développement local du haut structural externe (outer wedge) de Santa Elena peut être en relation étroite avec un processus de subduction oblique le long d’une jonction triple des plaques. La configuration qui en a résulté a conduit au développement de deux types de bassins génétiquement liés 1) série d'avant-bras s.s. contrôlé par le développement d'un avant-bras externe haut, et 2) un bassin limite de transformation qui enregistre les périodes de transtension et d’échappement tectonique
The SW Ecuador‐NW Peru forearc region is the southernmost location, where the Caribbean large igneous province (CLIP) interacted with the South American margin since the Late Cretaceous. The accretion of the CLIP to the margin led to the entrapment of the North Andean crustal Sliver, conforming the underlying basement of the forearc region in Ecuador, whereas in NW Peru, forearc depocenters involve rocks of continental affinity. Many existing tectonic reconstructions have treated these two areas independently, largely based on their crustal affinities. In contrast, this study integrates previous studies into an analysis of unpublished seismic profiles, potential field data, outcrop stratigraphy, and recent studies dealing with the dynamics of allochthonous terrane accretion along continental margins. Our integrated approach shows that SW Ecuador was dominated by a Late Cretaceous deforming outer wedge, which may have constituted a remnant of a northeast or northwest dipping obliquely obducted oceanic block at the edge of the CLIP. This tectonic phase was governed by plate instability, affecting NW Peru and SW Ecuador, followed by reestablishment of the margin by early Eocene. The resulting margin configuration and the spatial distribution of the different tectonic elements seem to have played a key role in the further Cenozoic development of the forearc region. The model presented in this study proposes that the accretion of buoyant oceanic terranes may have had a profound impact on the early margin configuration of SW Ecuador and NW Peru and led to the development of localized but genetically related forearc depocenters

Grâce à une nouvelle méthode de filtrage que nous avons mise au point, nous montrons que l'anomalie de profondeur liée au Superbombement du Pacifique sud est composée de deux branches : la branche sud requiert une composante dynamique alors que la branche nord peut être expliquée par une compensation isostatique. Nous caractérisons également les bombements relatifs aux alignements de type point-chaud de Polynésie française et montrons ainsi que l'origine de la Société est due à l'action d'un panache profond, alors que pour les autres archipels, l'emplacement du volcanisme est essentiellement contrôlé par la structure de la lithosphère. Nous effectuons également une cartographie de l'épaisseur élastique sur l'alignement volcanique des Cook-Australes qui permet de reconstituer l'histoire du chargement de la plaque lithosphérique par plusieurs phases distinctes de volcanisme.

Ce travail axe sur trois aspects differents a pour objectif principal: l'analyse de la structure crustale a partir des donnees gravimetriques, l'etude des mecanismes de formation du bassin mesozoique et son evolution par rapport au contexte geodynamique de la region, la determination et l'analyse de l'etat thermique actuel et ses implications geodynamiques possibles. Ainsi, une carte gravimetrique synthetique et homogene a ete etablie pour l'ensemble de l'algerie. On y identifie les differents domaines structuraux majeurs qui portent l'empreinte de la structuration panafricaine de la croute au moins jusqu'a l'atlas saharien au nord, et qui ont subi l'influence des episodes tectoniques ulterieurs. Une importante et nouvelle zone de suture panafricaine a ete proposee. Ceci vient appuyer l'hypothese de la formation de la chaine panafricaine par accolement successif. L'etude de la subsidence du ne saharien aboutit a un schema d'evolution complexe de ce bassin au cours du mesozoique. Des mecanismes simples sont invoques et leur interaction rend l'analyse plus difficile. La determination du flux de chaleur permet d'etablir une cartographie de ce parametre pour l'ensemble de l'algerie. Elle met en evidence l'existence d'une importante anomalie thermique dans les bassins au nord du hoggar. Des evidences geophysiques et petrologiques permettent d'associer cette anomalie thermique a l'existence d'un manteau superieur anormal sous les bassins sahariens

Ce travail présente une compilation et une interprétation des données gravimétriques sur le sud du fossé rhénan en relation avec les autres données géologiques et géophysiques, en particulier le profil ECORS DEKORP sud. Ce travail permet de préciser l'extension des formations Varisques, affleurantes dans les Vosges et la Forêt Noire, sous le recouvrement sédimentaire. Les principaux résultats concernent l'interprétation en densité le long du profil sismique Ecors-Dekorp, ainsi que la localisation dans le fossé, d'un décrochement senestre qui semble avoir joué un rôle majeur lors de l'extension tardi-Varisque et dans la localisation du rift rhénan. Les grandes longueurs d'onde de l'anomalie de Bouguer corrigée de l'effet des sédiments et des variations topographiques du MOHO sont clairement corrélées avec le haut topographique de l'ensemble Vosges-Forêt Noire-Jura Souabe. Ceci est interprété comme un soulèvement récent (10 M. A. ) sans relation directe avec l'extension oligocène dans le fossé rhénan. Ce phénomène est quantifié en approchant le comportement de la lithosphère par celui d'une plaque élastique de 30 km d'épaisseur.

J'ai développé des modèles numériques 3D de l structure thermiques et des caractéristiques géophysiques résultants des segments de dorsale lente pour vérifier si la présence d'une zone chaude sous les centres de segment rend compte des observations géophysiques axiales et hors-axe et pour déterminer les caractéristiques d'une telle zone chaude. Les observations sur la dorsale Médio-Atlantique montrent des variations le long de l'axe des caractéristiques géophysiques des centres de segment vers leurs extrémités. Les observations hors-axe montrent l'existence de formes rhomboédriques suggérant qu'un segment s'allonge puis se raccourcit au cours du temps sur une période de 3 à 9 Ma. Dans mon modèle, la structure thermique est contrôlée par la géométrie et les dimensions d'une zone chaude permanente impose sous le centre du segment, dans laquelle est simulée la remontée adiabatique de matériel mantellique. Les processus physiques à l'origine d'une telle zone chaude ne sont pas considérés. A partir de la structure thermique, les paramètres géophysiques (anomalies gravimétriques, anomalies magnétiques, profondeur maximale des microséismes et variation axiale de l'épaisseur crustale) sont simulées et comparées à ceux observés pour identifier les dimensions et géométrie particulières de la zone chaude qui reproduisent les observations géophysiques. Les structures thermiques de différents types de segment, caractérisés par des longueurs différentes, sont déterminées de cette façon. Les modèles montrent que, les autres paramètres restant constants, l'allongement de la zone chaude est suffisant pour rendre compte de la variation des caractéristiques des différents types de segment. Cette simple évolution de la zone chaude suggère que les différents types de segment représentent différentes phases dans l'évolution d'un type unique de segment. Pour tester si une telle évolution peut rendre compte des observations hors-axe j'ai modélisé cette évolution de la zone chaude et les structure et évolution thermiques résultantes. Une telle évolution rend compte des observations hors-axe si la zone chaude s'allonge progressivement pendant 3 Ma puis se raccourcit pendant 3 Ma.

Un modèle géologique tridimensionnel des Pyrénées et de leurs bassins d'avant-pays est construit avec le logiciel GeoModeller. Ce modèle tient compte de toutes les informations géologiques et géophysiques disponibles et couvre l'ensemble des Pyrénées, de l'Océan Atlantique à la Mer Méditerranée, et de la Chaîne Ibérique au Massif Central, jusqu'à 70 km de profondeur. Il est capable d'expliquer les principales caractéristiques des anomalies de Bouguer et des temps de trajet sismiques. Des inversions 3D sont réalisées pour affiner ce modèle. La modélisation et l'inversion géologiques et géophysiques révèlent des différences dans la structure crustal entre les Pyrénées occidentales et centrales et les Pyrénées orientales. Elles montrent en outre la présence de manteau exhumé et enfermé dans la croûte sous le Massif du Labourd et à Saint-Gaudens ainsi que la nécessité d'une anomalie de faible densité dans les Pyrénées orientales
A three-dimensional geological model of the Pyrenees and their foreland basins is constructed with the GeoModeller software. This model accounts for all the geological and geophysical information available and covers the whole Pyrenees, from the Atlantic Ocean to the Mediterranean Sea, and from the Iberian Range to the Massif Central, down to 70 km depth. It is able to explain main features of Bouguer gravity anomalies and of seismic travel times. 3D inversion is performed to refine this model. Joint geological and geophysical modeling and inversion reveal differences in the crustal structure between the western and central Pyrenees and the eastern Pyrenees. They show furthermore the presence of exhumed mantle material enclosed in the crust beneath the Labourd Massif and Saint-Gaudens, as well as the necessity of a low density anomalie in the eastern Pyrenees

Le but de ce travail était double. La première partie a été consacrée à la recherche de la taille et de la forme de la Terre au Vietnam à travers la détermination d'un modèle quasigeoïde gravimétrique local. La deuxième partie consistait à étudier la structure intérieure de la Terre sous le Vietnam en déterminant la profondeur du Moho et de la limite entre Lithosphère-Asthénosphère. Pour le premier objectif, un modèle quasigeoïde gravimétrique à haute résolution pour le Vietnam et ses environs a été déterminé sur la base de nouvelles données issues de campagnes gravimétriques terrestres en combinaison avec des observations satellites dans les régions non couvertes par les observations au sol. Le modèle quasigeoïde a été évalué en utilisant 812 points GNSS/nivellement dans la région d'étude. Cette comparaison indique que le modèle quasigeoïde a un écart type de 9.7 cm et un biais moyen de 50 cm. Ce nouveau modèle quasigeoïde local pour le Vietnam représente une amélioration significative par rapport aux modèles globaux EIGEN-6C4 et EGM2008, qui ont des écarts-types de 19.2 et 29.1 cm, respectivement, par rapport aux données GNSS/nivellement. Une application sociétale et technique essentielle du quasigeoïde gravimétrique est le nivellement par GNSS, et un modèle de décalage vertical pour le Vietnam et ses environs a donc été déterminé sur la base des points GNSS/nivellement et du modèle quasigeoïde gravimétrique. Le modèle de décalage (ou modèle de correction) a été évalué en comparant avec des données GNSS/nivellement. Les résultats indiquent que le modèle obtenu a un écart type de 5.9 cm au sens absolu. Grâce à ce modèle de décalage, le nivellement par GNSS peut donc être effectué dans la plupart du territoire vietnamien conformément aux exigences de nivellement du troisième ordre, tandis que les exigences de précision pour les réseaux de nivellement du quatrième ordre sont satisfaites pour tout le pays. Pour tenter d'unifier le système de hauteur ainsi déterminé vers l'IHRF (International Height Reference System), la valeur géopotentielle à zéro-hauteur pour le système de référence vertical local du Vietnam W_0^LVD a été déterminée en fonction de deux approches: 1) Utilisation de données GNSS/nivellement de haute qualité et du modèle quasigeoïde gravimétrique. 2) Utilisation de l'approche du problème de la valeur aux limites géodésiques basée sur le modèle de champ de gravité global GOCE amélioré avec des données de gravité terrestres. Cette valeur géopotentielle est utilisée pour rattacher le système de hauteur du Vietnam avec les pays voisins. De plus, l'approche du problème de la valeur des limites géodésiques a également été utilisée pour la détermination du potentiel de gravité à la surface de trois stations GNSS-CORS à l'époque 2018.0 au Vietnam. Sur la base de séries chronologiques de composantes verticales dérivées des observations GNSS ainsi que des données InSAR, les variations temporelles du géopotentiel ont également été estimées sur ces stations GNSS permanentes. Cela permet de surveiller la référence verticale et de détecter d'éventuelles déformations. Ces stations peuvent ainsi contribuer à augmenter la densité des points de référence dans l'IHRF pour cette région. Pour le deuxième objectif, le modèle de quasigéoïde local a d'abord été converti en géoïde. Ensuite, des modèles de profondeur du Moho et de la limite entre Lithosphère-Asthénosphère à haute résolution ont été déterminés sous le Vietnam sur la base de l'hypothèse isostatique locale en utilisant la hauteur du géoïde dérivée du géoïde, des données de hauteur et d'analyse thermique. [...]
The goal of this work was twofold. The first part was devoted to the research of the size and physical shape of the Earth in Vietnam through the determination of a local gravimetric quasigeoid model. The second part was to better constrain the Earth's interior structure beneath Vietnam by determining the Moho and Lithosphere-Asthenosphere Boundary (LAB) depth models. For the first objective, a high-resolution gravimetric quasigeoid model for Vietnam and its surrounding areas was determined based on new land gravity data in combination with fill-in data where no gravity data existed. The resulting quasigeoid model was evaluated using 812 GNSS/levelling points in the study region. This comparison indicates that the quasigeoid model has a standard deviation of 9.7 cm and 50 cm in mean bias. This new local quasigeoid model for Vietnam represents a significant improvement over the global models EIGEN-6C4 and EGM2008, which have standard deviations of 19.2 and 29.1 cm, respectively, when compared to the GNSS/levelling data. An essential societal and engineering application of the gravimetric quasigeoid is in GNSS levelling, and a vertical offset model for Vietnam and its surrounding areas was determined based on the GNSS/levelling points and gravimetric-only quasigeoid model for this purpose. The offset model was evaluated using cross-validation technique by comparing with GNSS/levelling data. Results indicate that the offset model has a standard deviation of 5.9 cm in the absolute sense. Thanks to this offset model, GNSS levelling can be carried out over most of Vietnam's territory complying to third-order levelling requirements, while the accuracy requirements for fourth-order levelling networks is met for the entire country. To unify the height system towards the International Height Reference Frame (IHRF), the zero-height geopotential value for the Vietnam Local Vertical Datum W_0^LVD was determined based on two approaches: 1) Using high-quality GNSS/levelling data and the estimated gravimetric quasigeoid model, 2) Using the Geodetic Boundary Value Problem (GBVP) approach based on the GOCE global gravity field model enhanced with terrestrial gravity data. This geopotential value can be used to connect the height system of Vietnam with the neighboring countries. Moreover, the GBVP approach was also used for direct determination of the gravity potential on the surface at three GNSS Continuously Operating Reference Station (CORS) stations at epoch 2018.0 in Vietnam. Based on time series of the vertical component derived from these GNSS observations as well as InSAR data, temporal variations in the geopotential were also estimated on these permanent GNSS stations. This enables monitoring of the vertical datum and detect possible deformation. These stations may thus contribute to increase the density of reference points in the IHRF for this region. For the second objective, the local quasigeoid model was first converted to the geoid. Then, high-resolution Moho and LAB depth models were determined beneath Vietnam based on the local isostatic hypothesis using the geoid height derived from the estimated geoid, elevation data and thermal analysis. From new land gravity data, a complete grid and map of gravity anomalies i.e., Free-air, Bouguer and Isostatic was determined for the whole of Vietnam. The Moho depth was also computed based on the gravity inversion using the Bouguer gravity anomaly grid. All new models are computed at 1' resolution. The resulting Moho and LAB depth models were evaluated using available seismic data as well as global and local lithospheric models available in the study region. [...]