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Dissertations / Theses on the topic 'Failles (Géologie)'
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Coromina, Guilhem. "Interactions fluide-roche dans les zones de failles anciennes et relations avec le fonctionnement sismique-asismique des discontinuités de la croûte continentale." Besançon, 2005. http://www.theses.fr/2005BESA2078.
Full textAbstract:
Le but de ce travail est de comprendre le fonctionnement de trois zones de failles anciennes et le rôle joué par les fluides au sein de ces structures. La première faille est une faille de détachement située dans le Jura. Elle a d'abord fonctionné dans des conditions de déformation ductile puis cassante, lors de l'effondrement de la chaîne Varisque. Peu de fluides ont circulé lors des premières phases de fonctionnement. En revanche, d'importantes circulations de fluides ont eu lieu lors de la phase de déformation cassante. Les fluides chargés en silice se sont retrouvés piégés le long du plan de faille supérieur. Il s'en est suivi des surpressions de fluides qui ont fracturé la roche et ont permis le glissement le long de cette faille faiblement pentée. Les deux autres failles sont des décrochements situés au Chugoku occidental (Japon). Elles jouent l erole de conduit pour les circulations de fluides dans le cas du décrochement de Kake, les fluides facilitent le glissement. Pour celui de Hikimi, des surpressions de fluides fractures la roche et les fractures sont colmatées par le la laumontite. Les trois zones de failles étudiées montrent différents modes d'interactions fluide-roche qui sont fonction de leur géométrie et de leur structure interne. La caractérisation structurale in-situ de ce type d'objets aide à la compréhension des données issues d'observations indirectes ou de forages sur des zones de failles activesThe aim of this study is to understand the functioning of three ancient fault zones and the role played by fluids in these structures. The first studied fault is a detachment fault located in the Jura, near the city of Dôle. It first acted in ductile conditions and then in brittle conditions during the collapse of the Variscan chain. A limited quantity of fluid circulated during the first stages of deformation. On the other hand, a significant amount of fluids flowed during the brittle deformation stage. Silica-rich fluids were allowed trapped along the upper fault plane. Then, fluid overpressures fractured the rock and allowed slip along this low-angle fault. The two other studied faults are strike-slip faults located in the western Chugoku region (Japan). They both acted as conduits for fluid fractures were sealed with laumonite. The three fault zones show different fluid-rock interaction characterization of these kinds of structures helps understanding data obtained from indirect observation or from cores drilled across active fault zones
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Coussement, Christophe. "Structures transverses et extension intracontinentale : le rôle des zones de failles d'Assoua et Tanganyika-Rukwa-Malawi dans la cinématique néogène du système de Rift Est-africain." Brest, 1995. http://www.theses.fr/1995BRES2008.
Full textAbstract:
L'analyse structurale des zones de failles d'assoua et trm est basee sur une cartographie precise du champ de failles effectuee a partir d'images satellitaires landsat et spot, et localement de l'exploitation de modeles numeriques de terrain (mnt). Cinq mois de mission sur le terrain ont permis de controler la cinematique de ces structures ainsi que les directions locales de l'extension. La zone de failles d'assoua joue un role de deviateur et ne constitue donc pas un lien structural active au neogene entre les branches orientale et occidentale du rift. La zone de failles trm est consideree comme un rift oblique dextre evoluant sous une extension regionale orientee n90. L'influence de l'heritage des discontinuites imprimees dans le socle proterozoique est egalement discute en termes de discontinuites localisantes ou non localisantes. Ces differents aspects sont synthetises dans un modele cinematique d'evolution du systeme de rift est-africain sous une extension regionale de direction n90-100, excluant un role de proto-transformante intracontinentale pour les deux grandes zones transverses d'assoua et trm
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Etchebes, Marie. "Paléosismologie spatiale : segmentation et scénarios de ruptures sismiques : applications à deux failles actives décrochantes asiatiques : la faille de Fuyun et la faille du kunlun, Chine." Paris 7, 2011. http://www.theses.fr/2011PA077039.
Full textAbstract:
Le premier chapitre sera consacré à une description brève des méthodes actuellement disponibles pour identifier la trace des séismes passés et restituer leurs paramètres majeurs (locali sation, géométrie, l'extension latérale, la distribution du glissement associé à chaque rupture ainsi que le temps de récurrence entre ces événements pour une faille considérée) ; paramètre; nécessaires afin de savoir si les séismes successifs identifiés suivent ou non un modèle par ticulier de cycle sismique. Nous présenterons leurs avantages et leurs limites de ces diverse; méthodes. Le deuxième chapitre sera l'analyse de la trace de la rupture associée au séisme de Fuyun de 1931. Après avoir intégré la faille active de Fuyun dans le contexte tectonique mongole asiatique, on détaillera les caractéristiques morphologiques de la rupture. Ce chapitre sera es sentiellement descriptif et résumera toutes les observations faites à la fois sur le terrain, et su les images satellitaires optique à haute résolution. Le troisième chapitre s'intéressera aux variations latérales de la distribution du glissement sur deux failles décrochantes continentales au cours de plusieurs cycles sismiques : la faille di Fuyun (Nord Xinjiang, China) et la faille du Kunlun (Tibet). La mise en place d'une méthode de quantification de ces variations par images satellitaires de haute résolution au niveau de I faille de Fuyun, et son application à la faille du Kunlun seront détaillées dans ce chapitre. La dernière partie de ce chapitre synthétisera les principaux résultats obtenus afin d'appréhender au mieux la récurrence des séismes, et la relation entre la propagation de la rupture et les différentes complexités géométriques observées le long de la faille. Nous chercherons à répondre pour ces deux failles aux questions suivantes : que nous apprennent nos résultats sur la façon dont les séismes majeurs se répètent sur les grandes failles continentales décrochantes Fonctionnent-elles de manière complètement aléatoire, ou suivent-elles au contraire un de modèles précédemment décrit, ou alors nous permettent-elles même de définir un nouveau modèle ?To understand how earthquake slip repeats along fault segments, it is necessary to document each earthquake in details. Up to now, there are barely more than 20 historical strike-slip earthquakes for which accurate surface rupture maps are available. Displacement patterns for successive earthquakes on the same fault are even more rare. Hence, it remains difficult to assess which, if any, proposed earthquake recurrence models might work better in general, or on any given fault in particular. Using high-resolution optical satellite images along with field observations, we analysed the 08/11/1931 Fuyun strike-slip rupture (Ms 7. 9), China. Thanks to the arid climate conditions that prevail in the Fuyun area, the analysis of these images allowed us to constrain the length and the geometry of the rupture zone. On these images, we have also measured offsets due to great earthquakes on the Kunlun fault and the Fuyun fault (China). Along the latter rupture, 290 measurements define a 1931 coseismic slip distribution with an average slip of 6. 3 m, and suggest 5 homothetic slip fonctions for more ancient earthquakes, supporting a characteristic- earthquake model. Along the Kunlun fault, which ruptured in 2001 (Mw 7. 8), co-located larger offsets are similar to the 2001 coseismic offsets, supporting a characteristic-slip model. Although it is difficult to differentiate between the slip or the earthquake characteristic models, we propose that the behaviour of these two faults is organized and that they follow a characteristic pattern, when rupturing. The addition of some time new constrains help us to make progress in the understanding of the long term behaviour of these two faults
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Konate, Moussa. "Etude microtectonique des accidents de Mouthier et de Pontarlier (Jura)." Nancy 1, 1991. http://www.theses.fr/1991NAN10202.
Full text
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Peltzer, Gilles. "Contribution à l'étude de la collision Inde-Asie : 1 Approche expérimentale, équilibre entre épaississement crustal et extrusion latérale : 2 Estimation des déplacements quaternaires sur le bord nord du Tibet." Paris 7, 1987. http://www.theses.fr/1987PA077259.
Full textAbstract:
Les mecanismes de collision inde-asie sont etudies par approche experimentale et sur le terrain. Les experiences de laboratoire suggerent qu'en asie, les extrusions laterales de la plateforme sonde et du bloc chine du sud ont ete guidees successivement par les failles decrochantes du fleuve rouge et de l'aktyn togh. L'estimation des deplacements quaternaires sur le bord du nord du tibet a ete realisee par releves topographiques et images spot, les vitesses de deplacement montrent le role important joue par la faille altyn togh dans l'adsorption de la convergence inde-asie
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Zellagui, Riadh. "Mécanismes d'argilisation des gouges argileuses associées aux failles dans les bassins silicoclastiques : étude du faisceau de failles du Mas d'Alary-Saint-Jean (bassin de Lodève) et de la faille de Caire Brun (bassin d'Annot)." Poitiers, 2001. http://www.theses.fr/2001POIT2260.
Full textAbstract:
Certaines failles presentent un materiel argileux appele gouge argileuse qui compartimente les reservoirs silicoclastiques a hydrocarbures. Ces failles se comportent comme des drains majeurs ou au contraire comme des barrieres de permeabilite vis a vis des circulations de fluide en general et en particulier des hydrocarbures. L'etude des gouges argileuses a ete entreprise sur quatre failles de different rejet affectant deux bassins silicoclastiques compartimentes analogues de reservoirs a hydrocarbures : les bassins de lodeve (herault, france) et d'annot (alpes du sud, france). La determination des processus d'argilisation de gouges argileuse, pour mieux predire leur comportement vis a vis des fluides, a ete permise grace a l'etude petrographique et aux analyses mineralogique (drx) et geochimique (aas, icp-aes/ms). Les gouges etudiees sont le resultat de deux processus qui dependent fortement de l'amplitude du rejet : la deformation cataclastique des roches encaissantes qui s'incorporent dans la faille et la dissolution-cristallisation selective des silicates anhydres des clastes induisant la concentration residuelle en phyllosilicates. L'outil geochimique, sur la base de l'element invariant tio 2, revele que sa teneur dans la gouge augmente passivement avec le rejet et atteint une valeur seuil de 57%. Au dela, la rheologie de la gouge favorise le comportement mecanique par fluage des failles. La gouge argileuse ne constitue pas un materiel inerte. Les mesures de permeabilite et la cartographie de la porosite par autoradiographie de la gouge argileuse de saint-julien indiquent une importante porosite interconnectee matricielle (dissolution des carbonates) et une forte anisotropie de permeabilite (reouverture des plans de cisaillement) favorisant actuellement l'ecoulement longitudinal des fluides. En consequence, plus le rejet est important et plus il est probable que les failles developpent des gouges argileuses qui continuent a reagir chimiquement et mecaniquement.
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Blusson, Annick. "Étude structurale du faisceau de failles des Cévennes (France) à l'aide de données multiples : télédétection, terrain, géophysique." Paris 11, 1985. http://www.theses.fr/1985PA112093.
Full textAbstract:
Ce travail a pour but de tester et d’évaluer l’apport de différentes méthodes et de divers types de données à une étude régionale de géologie structurale. La zone test choisie pour cette étude est le faisceau de failles des Cévennes, importante structure du Sud de la France ayant déjà fait l’objet de nombreux travaux de tectonique. Afin d’appréhender le problème à différentes échelles, plusieurs types de données sont utilisés : des mesures microtectoniques de terrain, des photographies aériennes, du radar aéroporté (JPL), des photographies prises par le laboratoire SpaceLab, des images Landsat (MSS, RBV, TM) et des données de géophysique. L’apport de chaque type de donnée et de différents traitements dans la reconnaissance de la fracturation est évalué. La superposition des diverses images est réalisés. Elle permet une comparaison directe entre données de provenance et de géométries différentes. Les résultats montrent que chaque échelle de travail est importante et que les résultats sont complémentaires. Certains traitements appliqués aux images Landsat, tels que la reconnaissance de contours et le tracé automatique de rosaces directionnelles de fracturation, sont mis au point, testés puis appliquée à d’autres données (ex : Spacelab). Les données récentes utilisées (SpaceLab, Landsat, TM…) sont d’une très bonne qualité et leur utilisation peut être approfondie au cours d’études ultérieures. La géophysique ne permet, ici, qu’une étude à grande échelle. Les données disponibles sont en effet imprécises et hétérogènes. La mise au point d’une méthode automatique d’étude statistique de la fracturation permet d’espérer, dans un avenir assez proche, la mise en place de postes de travail automatisés permettant la réalisation rapide d’études de fracturation à partir d’images diversesThe purpose of this work is to test and evaluate the contribution of different methods and diverse data types to a structural geology regional study. The test zone is the Cevennes fracture zone, an important structure of the South of France, which has already been studied tectonically. In order to apprehend the subject at different scales, diverses data types are used: field microtectonics measurements, aerial photographies, radar images (JPL), SpaceLab photographies, Landsat images (MSS, RBV, TM) and geophysical data. The contribution of each data type and of various data processes to fracturation recognition is evaluated. The superimposition of the images is realized. This allows us to compare directly data of various origins and geometries. The results show that each scale of work is important and that their contributions complementary. Some data processes, such as contour analysis and fracturation rose diagrams drawing, are developed, tested then applied to other data types (ex: Spacelab). Recent data (Spacelab, TM…) have a very good quality and their contribution could be improved in further studies. Geophysics only allows a large scale study in this region because the available data are imprecise and heterogeneous. The development of an automatic method of statistical study of fracturation gives us hope, in the near future, of the development of a semi-automatic work station allowing a quick realization o fracturation studies from various image types
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Granier, Thérèse. "Initiation, évolution et amortissement des failles en domaine fragile." Montpellier 2, 1986. http://www.theses.fr/1986MON20069.
Full textAbstract:
On s'interesse aux problemes de la genese et de l'evolution des failles en domaine fragile. On montre que les fentes en echelon ne correspondent pas au stade initial de la deformation mais sont induites par un mouvement cisaillant le long de defauts preexistants. Ces fentes, en fragilisant la roche facilitent la propagation des failles. On etudie aussi les amortissements de ces mouvements avec les "queues de cheval". Un interet est porte aux applications minieres et sismiques. La conclusion est accompagnee de quelques experiences photoelastiques
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Muron, Pierre. "Méthodes numériques 3-D de restauration des structures géologiques faillées." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2005. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL/2005_MURON_P.pdf.
Full textAbstract:
La restauration structurale consiste à rétablir un modèle géométrique du sous-sol dans sa configuration de dépôt. En permettant de tester et de valider les modèles structuraux face à des concepts et hypothèses géologiques, cette technique constitue un des outils clefs d'aide à l'interprétation et à la compréhension des structures ; elle est régulièrement employée en exploration et production des ressources pétrolières. L'objectif de cette thèse est de développer des méthodes numériques de restauration applicables à des modèles volumiques. Trois aspects sont successivement traités : 1) La construction d'une représentation volumique adaptée au problème de restauration : une structure de données, le Solid Model, se basant sur un maillage tétraédrique conforme est construite à partir d'un modèle structural puis munie de méta-informations assurant la définition des relations logiques entre les groupes de mailles et les entités géologiques. 2) Le traitement de la déformation continue de manière séquentielle : une fonction objective à minimiser est définie en tout point du domaine pour contrôler les conditions aux limites et le comportement du modèle volumique. Plusieurs approches sont présentées pour construire une telle fonction : (1) une approche cinématique établit des règles géométriques pour chacun des différents modes de déformation géologique (2) une approche mécanique dérive la fonction objective à partir du principe de conservation des moments. L'utilisation du Solid Model facilite l'interface entre les aspects géologiques et calculatoires. 3) Le traitement de la déformation discontinue : un ensemble de contraintes cinématiques de contact est extrait automatiquement du Solid Model et permet d'assurer la cohérence du réseau de failles dans la configuration restaurée. La résolution numérique de ce type de déformation se base sur des algorithmes de mécanique du contactStructural restoration aims at removing iteratively deformation to characterize geometry of subsurface models at time of deposition, it provides a systematic way to test and validate structural models against a set of geological hypothesis and concepts. This technique is widely used in exploration and production of hydrocarbons as it brings valuable insights for the interpretation and understanding of geological structures. This thesis is focused on the development of numerical methods for the restoration of volumetric models ; three different topics are successively covered : 1) The development of a volumetric representation tailored for volumetric restoration : a data structure, referred as Solid Model, based on a conforming tetrahedral mesh is generated from a structural model and provides key metainformation to handle logical and geological relationship within the mesh. 2) The sequential restoration of continuous deformation : a parameterized objective function subject to specific boundary conditions guides the behaviour of the volumetric model through time. Several approaches are developed : (1) the kinematical approach defines the objective function based on geometrical assumptions derived from deformation styles (2) the mechanical approach relies on the conservation of momentum. The Solid Model ensures a consistent transition from geological requirements to computational requirements. 3) The restoration of discontinuous deformation : a set of kinematical contact constraints is automatically derived from the meta-model provided by the Solid Model and ensures the geological consistency of the fault network in the restored state. The numerical technique enforcing the contact constraints relies on classical contact mechanics algorithm
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Boutareaud, Sébastien. "Slip-weakening mechanisms at high slip-velocities : insights from analogue and numerical modellings." Besançon, 2007. http://www.theses.fr/2007BESA2030.
Full textAbstract:
Cette thèse vise à étudier les propriétés thermo-poro-mécaniques de roches de faille, à partir de l’analyse structurale et microstructurale d’une faille aujourd’hui à l’affleurement et à partir d’expériences menées en laboratoire, en vue de déterminer les processus qui contrôlent l'efficacité de deux mécanismes responsables de d’affaiblissement cosismiques : la pressurisation thermique et le mécanisme d’affaiblissement par drainage. L'étude de terrain a été conduite sur deux affleurements appartenant à une faille décrochante potentiellement active appartenant au système de failles du Chugoku occidental (Japon) : la faille d’Usukidani. Le travail expérimental a quant à lui été mené dans le laboratoire de déformation des roches de l'Université de Kyoto. Les résultats majeurs de ce travail sont exposés ci- dessousThis thesis aims at studying the thermo-poro-mechanical properties of fault rock materials by means of field analysis of an exhumed fault and laboratory experiments, in order to determine the processes responsible of the efficiency of two thermally-activated slip-weakening mechanisms: the thermal pressurization and the moisture-drained weakening mechanism. The field study was conducted on well-exposed outcrops of a potentially active strike-slip fault that belongs to the Western Chugoku fault system (Japan): the Usukidani fault. The experimental work was conducted in the rock deformation laboratory at Kyoto University. The primary results of this research are exposed below
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Siavelis, Maximilien. "Modélisation numérique X-FEM de grands glissements avec frottement le long d'un réseau de discontinuités." Ecole centrale de Nantes, 2011. http://www.theses.fr/2011ECDN0022.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur la modélisation des failles géologiques. La principale motivation est de relâcher la contrainte de construction des maillages qui doivent normalement respecter les différentes discontinuités (failles, matériaux) du modèle. Nous présentons les développements réalisés pour exploiter les avantages de l'approche X-FEM pour ce type de modélisation. Les éléments bibliographiques associés à la méthode X-FEM sont tout d'abord passés en revue puis nous exposons le travail effectué pendant la thèse concernant la modélisation de réseaux de failles avec une condition cinématique en ouverture. Une stratégie X-FEM modélisant des jonctions est étendue pour représenter des géométries 3D complexes comportant des jonctions entre failles. Des solutions pour résoudre certains problèmes de conditionnement de matrice avec X-FEM sont aussi discutées. Les éléments bibliographiques pour le traitement du contact avec X-FEM sont ensuite passés en revue, puis nous décrivons le travail effectué sur le traitement du contact-frottement avec X-FEM pour la modélisation des failles. La principale difficulté est de pouvoir apporter des solutions à des problèmes déjà présents dans la méthode classique des éléments finis, notamment en ce qui concerne la gestion du contact et du frottement, tout en réglant des problèmes propres à X-FEM comme le respect de la condition LBB. Les travaux sur le contact X-FEM sont approfondis, afin de modéliser le contact-frottement en grands glissements dans des réseaux de failles 3D. Le traitement du contact au niveau des jonctions est également discuté. Pour tester la robustesse de la méthode, les algorithmes implémentés sont testés sur des modèles de tectonique de bassins sédimentaires ou de réservoirs. Un cas d'application inverse, avec une réduction de l'incertitude sur le modèle initial à partir d’observations de l'état actuel, permet de mettre en valeur la représentation des failles par des fonctions de niveau implicites. En fin de mémoire, nous proposons quelques suites possibles à ce travail. Il serait notamment intéressant de prendre en compte le développement de microstructures dans les réservoirs géologiques, comme les fractures diffuses, par le biais de lois de comportement spécifiques, ainsi que d'étudier la propagation des failles et la modélisation des discontinuités matériauxThe topic of this thesis is the modeling of geological faults. The main motivation is to release the difficulty of meshing that should normally comply to different kind of discontinuities (faults and layers) of the model. We present the development carried out to take advantage of the X-FEM approach in simplifying the meshing of geostructures. After a bibliography of the X-FEM, we present some improvements for fault network modeling with opening kinematical modes. An X-FEM approach for junction modeling is extended in order to represent complex 3D geometries with junctions between faults. Solutions are proposed and discussed to solve some matrix conditioning problems with X-FEM. A bibliographic presentation of contact-friction with X-FEM is exposed and we describe the work done on that matter for fault modeling. The main difficulty is to solve problems related to contact within the classical finite element method framework as well as specific problems related to X-FEM, in particular the satisfaction of the LBB condition. We present extensions and improvements of contact modeling with X-FEM in order to model contact-friction with large sliding in 3D fault networks. The contact at the junction is also discussed. To verify the robustness of the method, implemented algorithms are tested on tectonic sedimentary basin models or reservoirs. An inverse problem which reduces the uncertainty of the initial model thanks to existing observations illustrates the advantage of X-FEM as well as the advantage of locating faults with level sets. At the end of the document, some perspectives are proposed. It would be interesting to take into account microstructures development in the geologic reservoirs, like diffuse fractures, by means of specific behavior laws and also to study fault propagation as well as layer discontinuities
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Replumaz, Anne. "Reconstruction de la zone de collision Inde-Asie : étude centrée sur l'Indochine." Paris 7, 1999. http://www.theses.fr/1999PA077215.
Full textAbstract:
Ce memoire comporte une modelisation de la collision inde-asie sur toute la zone et toute la periode de collision, ainsi qu'une etude sur la tectonique active de l'indochine, region clef. L'hypothese utilisee ici est que la deformation de la croute continentale peut se modeliser par le mouvement de blocs quasi-rigides a la surface du globe. Les blocs sont limites par les failles majeures d'asie, dont les plus longues decoupent toute la lithosphere. Le mouvement de quelques blocs determine par des etudes geologiques, les vitesses ou les deplacements finis estimes sur les failles bordieres des autres blocs, permettent de contraindre une reconstruction de leurs mouvements jusqu'au debut de la collision. La reconstruction s'effectue par etapes temporelles successives correspondant a l'activation ou a l'arret d'une zone de faille majeure, qui modifie la cinematique d'ensemble. Ce modele simple permet de rendre compte de la deformation engendree par la convergence de l'inde en localisant la majorite de la deformation le long de grandes zones de failles, decrochements et chevauchements majeurs, et en obtenant des vitesses en accord avec les estimations tectoniques. Seul 10% de la deformation engendree par ce modele est incompatible avec les observations tectoniques, correspondant a de la deformation interne des blocs. Environ 90% de la deformation est localisee le long des zones de failles. Nous avons tout d'abord tester ce modele sur le court terme sur une zone plus large que les etudes precedentes, de l'indochine a l'afghanistan, puis sur le long terme, depuis le debut de la collision. Cette etude a permis de faire des bilans de la deformation continentale engendree par le mouvement de l'inde. L'epaississement est le mecanisme de deformation majoritaire (60%). Le processus d'extrusion represente un part significative de la deformation (20%). C'est un processus cyclique, qui peut prendre en compte jusqu'a 30% de la deformation totale.
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Nemer, Tony. "Seismotectonics and seismic behaviour of the Lebanese restraining bend : roles and effects of the fault branches on the seismic hazard of Lebanon." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2005. http://www.theses.fr/2005STR1GE15.
Full textAbstract:
La faille du Levant s’étend sur une longueur d’environ 1000 km entre le Golf d’Aqaba et le sud-est de la Turquie. Elle forme un relais transpressif connu comme « Lebanese restraining bend » (LRB). Au niveau de LRB, la faille du Levant se divise en 5 branches de failles dont la faille de Yammouneh qui est la branche principale. Ce travail porte sur l’étude des quatre branches de failles auxiliaires du point de vue structure, tectonique active et paléosismologie, et a pour objectif une meilleure compréhension du comportement de ces failles et une évaluation de l’aléa sismique. La faille de Roum est associée à des escarpements de faille et des bourrelets transpressifs attestant des ruptures cosismiques récentes. Une excavation paléosismologique présente une zone de faille complexe, et un minimum de 4 grands évènements sismiques durant les derniers 10000 ans. Le dernier tremblement de terre ayant eu lieu sur cette faille était probablement celui du 1 janvier 1837 (Ms ~ 7. 1). Les failles de Rachaya et de Serghaya sont associées à la présence des différentes expressions géomorphologiques qui indiquent des ruptures de surface récentes. Des investigations paléosismologiques le long des 2 failles présentent des évidences de tectonique récente avec des zones de cisaillement. Ces 2 failles constituent ensemble un système de faille actif qui était probablement à l’origine de la séquence des séismes des 30 octobre et 25 novembre 1759 (Ms ~ 6. 6 et 7. 4). Peu de cisaillement est trouvé le long de la faille de Hasbaya qui ne montre aucun signe d’activité tectonique récente affectant des dépôts Pléistocènes supérieurs. Le LRB constitue une structure d’affleurement positif le long de la faille du Levant où les différentes structures se connectent et des mouvements de la croûte en blocs ont lieu. Une évaluation déterministe de l’aléa sismique de la région d’étude indique que les futurs tremblements de terre auraient des conséquences sérieuses vis-à-vis du mouvement du solThe Dead Sea Transform Fault (DSTF) extends for about 1000 km between the Gulf of Aqaba and southeast Turkey. It bends rightward and forms the Lebanese restraining bend (LRB). Within this bend, the main fault splays into 5 fault branches, of which only the Yammouneh fault is through-going and represents the main continuation of the DSTF across the bend. In this work, we study the 4 auxiliary fault branches from the structural, active tectonic and palaeoseismic view points, in order to understand their tectonic behaviours and assess their seismic hazard. The Roum fault is associated with fresh fault scarps and pressure ridges which attest for recent coseismic ruptures. A palaeoseismic excavation shows a complex fault zone with several rupture strands, and a minimum of 4 large seismic events with surface ruptures during the last ~10000 years. The last seismic event along it was most probably to the 1 January 1837 (Ms ~ 7. 1) earthquake. The Rachaya and Serghaya faults are associated with the presence of different geomorphic expressions that are direct manifestations of young surface-rupture displacements. Palaeoseismic investigations along both faults show their current faulting activity and indicate the earthquake recurrence along them. They constitute a single fault system that is tectonically active and found associated with the 30 October – 25 November 1759 (Ms ~ 6. 6 and 7. 4) earthquake sequence. Little and intermittent faulting is found along the Hasbaya fault that does not show signs of tectonic activity that affects Late Pleistocene deposits. The LRB constitutes a positive flower structure along the DSTF, whereby a structural interconnection of the different faults and folds takes place together with block movements. A deterministic seismic hazard evaluation of the study area indicates that future earthquakes will have drastic ground-motion effects
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Niño, Fernando. "Modélisation numérique de la déformation localisée et de l'activité tectonique des failles." Montpellier 2, 1997. http://www.theses.fr/1997MON20019.
Full text
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Aubiès-Trouilh, Alexandre. "Exploitation et mise à disposition de nouvelles techniques de modélisation géologique 3D afin d'apprécier la géométrie des plis-failles." Thesis, Université Laval, 2009. http://www.theses.ulaval.ca/2009/26660/26660.pdf.
Full textAbstract:
L’anticlinal de San Corneli qui se situe dans les Pyrénées centrales espagnoles, est
une structure plissée et faillée en contexte d’avant-pays de chaînes de montagnes. Cette
structure compressive s’est mise en place lors du développement de la ceinture de chevauchement
au-dessus de la plaque ibérique au Méso-Cénozoïque. Géométriquement,
l’anticlinal de San Corneli correspond à un pli de propagation (8 km x 10 km) développé
au-dessus du chevauchement de Boixòls, soit la structure la plus frontale de la
nappe de Boixòls. Des structures extensives pré-compression ont été reconnues au sein
de l’anticlinal ; il s’agit d’un réseau de failles normales et de fractures précoces ayant
joué lors du dépôt de sédiments dans des bassins extensifs au Mésozoïque.
Notre problématique de recherche est de développer une méthodologie de modélisation
3D à partir de techniques existantes pour permettre de vérifier l’influence de ces failles
normales sur le développement de l’anticlinal de San Corneli et leur effet sur la géométrie
particulière de ce pli de propagation. D’autre part, dans cette région le couvert
végétal est minimal et l’anticlinal de San Corneli affleure bien, permettant l’acquisition
de nombreuses données de surface et facilitant la modélisation de la géométrie du pli.
Afin d’avoir une meilleure compréhension des relations qui existent entre la géométrie
de formation d’un pli et les failles précoces, la modélisation 3D s’avère indispensable.
La méthodologie utilisée consiste, dans un premier temps, en une modélisation inverse
3D. Le modèle géologique volumique est restauré à l’aide du module Restauration 3D
proposé par gOcad, basée sur l’équilibrage de coupe. Cette technique permet d’obtenir
un modèle paléogéographique 3D, et ainsi d’y déduire l’emplacement et la géométrie
des failles normales préexistantes au moment du dépôt des sédiments dans le bassin.
Dans le but de tester différentes hypothèses concernant le mode de développement de
ce pli-faille nous avons effectué une série de modélisations directes 3D à partir du modèle
paléogéographique. La modélisation directe 3D consiste à revenir à l’état actuel de
déformation du modèle. Nous avons pu ainsi mieux apprécier la chronologie des évènements
qui ont affecté le pli et voir dans quelle mesure les failles précoces ont influencé
la formation du pli de San Corneli. En ce sens, nous avons pu faire ressortir que l’orientation
des failles préexistantes par rapport à la contrainte régionale compressive avait
une importance sur le devenir de ces structures.The San Corneli anticline located within the Spanish central Pyrenees, is a foreland fault-related fold. This compressive structure developed within the Boixòls thrust sheet during the emplacement of the fold and thrust belt above the Iberian plate during the Meso-Cenozoic. Geometrically, the San Corneli anticline corresponds to a fault propagation fold (8 km by 10 km). Pre-compression extensive structures have been recognized within the anticline. These syntectonic normal faults and fractures were formed during deposition of sediments in the mesozoic rifted basin. The aim of our research is to determine the influence of these normal faults on the development of the San Corneli anticline and their effect on the particular geometry of this fault propagation fold. We used 3D geometrical modeling to gain a better understanding of the relationship between the pre-existing structures and the geometry and kinematics of the fault propagation fold. Furthermore, in this area the vegetative cover is minimal and the San Corneli anticline is very well exposed giving access to numerous field data and facilitating surface modeling of the present geometry of the fold. Our methodology consists, as a first step, in reverse 3D modeling. The geological model volume is restored using the 3D Restoration plugin proposed by gOcad based on cross section balancing. This technique allows to obtain a 3D paleogeographic model, and thus to deduce the location and geometry of preexisting normal faults with depositing sediments in the basin. In order to test different assumptions about the mode of development of this fault propagation fold, we have conducted a series of 3D geometrical models directly from the paleogeographic model. The aim of 3D forward modeling is to revert to the current state of deformation of the model. We were able to better appreciate the chronology of events that have affected the fold and evaluate to what extent the early faults have influenced the kinematics of the San Corneli fold. In this sense, we were able to show that the orientation of pre-existing faults with respect to the regional compressive stress influences the way in which these faults will be reactivated, either in a vertical (reverse) or horizontal sense (strike-slip).
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Marchal, Denis. "Approche spatio-temporelle des mécanismes de la propagation des failles normales : des modélisations analogiques à la sismique 3D." Nancy 1, 1997. http://www.theses.fr/1997NAN10270.
Full textAbstract:
Dans le domaine pétrolier, le rôle des failles normales est déterminant quant au piégeage des hydrocarbures en domaines extensifs. L'évaluation des quantités d'hydrocarbures piégés, en particulier en limite de structures, nécessite une bonne compréhension de la géométrie 3D des extrémités de failles et des processus de propagation associés. Pour étudier les mécanismes liés à la propagation des failles normales, deux types de modélisations analogiques sont réalisés : (1) essais de propagation d'un défaut préexistant dans des matériaux analogues translucides, suivis en vidéo et (2) déformation extensive de modèles dimensionnés de type bicouche sable / silicone, imagée par tomographie à rayons X (scanner médical). Ce type d'approche permet d'étudier l'évolution de la géométrie d'une faille normale et d'analyser les mécanismes de la propagation defailles en 3D au cours du temps. Les résultats obtenus permettent de proposer un modèle conceptuel spatio-temporel (4D) de propagation de failles normales néoformées. Quel que soit le type de modélisations, des failles secondaires disposées en échelon sont initiées dans le prolongement de la faille principale. Les mécanismes de propagation d'une faille normale'résultent essentiellement des processus de connexion entre les failles secondaires, entre failles secondaires - faille principale et de branchement entre deux failles principales. Ces processus de connexion sont à l'origine des différents types d'ondulations observées sur les plans de failles. Afin de valider le modèle, la morphologie détaillée des failles normales néoformées naturelles est analysée à partir de blocs sismiques 3D (Delta du Niger, Golfe de Gabès) et d'exemples de terrain (Oklo, Gabon). Les structures extensives naturelles sont interprétées à l'aide des séquences 4D, élaborées à partir des modélisations analogiques. L'influence de l'héritage structural sur la géométrie et la propagation des failles normales néoformées est également abordéIn petroleum geology, normal faulting is a major process in the formation of oil traps in extensional domains. Evaluating the quantities of hydrocarbons trapped, especially at the edges of structures, requires thorough knowledge of the 3D geometry of fault tips and their propagation mechanisms. To study the propagation mecanisms of normal faults, two types of analog modeling are conducted here: (1) propagation tests of pre-existing fauHs in translucid analog materials with video monitoring and (2) extensional deformation of two-Iayer sand/silicone scale models with X-ray tomograph imaging (medical scanner). This type of approach makes it possible to analyze fault propagation mechanisms in three dùnensions over the course oftime. The results are used to develop a conceptual model of the propagation of neoformed normal faults within a spatio-temporal (4D) framework. Whichever type of analogue model is used, secondary faults arranged in en échelon patterns arise at the tips of the main fault. Normal fault propagation mechanisms results mainly from connection processes between the secondary faults, between secondary faults and the main fault, and from the junction of two main faults. These connection processes are the source of the different types of undulation observed on fault planes. To validate the theoretical model, detailed morphology of natural neoformed normal faults is analysed by means of 3D seismic blocks (Niger Delta, Gulf of Gabes) and field examples (Oklo, Gabon). The natural extensional structures are interpreted using 4D sequences developed by analog modeling. The influence of the structural heritage (reactivation of a deep fault) on the geometry and propagation of neoformed normal faults is also considered
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Karakaş, Çağil. "Propagation et évolution structurale de la faille Nord Anatolienne dans la région de Marmara." Paris, Institut de physique du globe, 2013. http://www.theses.fr/2013GLOB0003.
Full text
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Giampietro, Tiziano. "Architecture et lois d'échelle de l'endommagement tectonique associé aux failles : apports de données sur des systèmes de failles dans l'ouest américain." Electronic Thesis or Diss., Université Côte d'Azur, 2023. http://www.theses.fr/2023COAZ4131.
Full textAbstract:
Les failles dites sismogènes rompent par intermittence en produisant des séismes de magnitudes diverses. Ces ruptures successives contribuent à la croissance de la faille « mère », qui accommode des déplacements cumulés croissants et s'allonge généralement au cours des temps géologiques. La croissance des failles endommage de façon permanente les roches encaissantes en les fracturant à différents endroits autour de la faille mère. Cette fracturation, dite d'endommagement tectonique, comprend principalement des réseaux de fractures et de failles secondaires de différentes échelles. L'endommagement tectonique altère les propriétés mécaniques des roches encaissantes autour de la faille mère, et il a été montré que ces modifications rhéologiques impactent le comportement de la rupture sismique (accélération de la rupture, amplification du glissement cosismique, etc.). Caractériser l'endommagement tectonique associé aux failles est donc important pour comprendre et modéliser son impact sur la rupture sismique. Ainsi, dans ce travail de thèse, j'ai analysé l'architecture de l'endommagement tectonique autour d'un grand nombre de failles naturelles ayant des longueurs, des déplacements cumulés, des modes de glissement, et un degré de maturité structurale variés. La plupart des systèmes de failles se situent dans l'Ouest américain, et exposent à la surface du sol la trace des failles secondaires et fractures formant leurs zones d'endommagement. J'ai donc analysé ces zones de failles à partir d'images aéro-spatiales optiques et de données topographiques (images satellitaires Pléiades, photogrammétrie par drone ou au sol, données Lidar), et de mesures de terrain. J'ai d'abord cartographié ces zones de failles aux plus hautes résolutions possibles, afin d'identifier l'essentiel des structures macroscopiques impliquées dans les zones d'endommagement. J'ai ensuite mesuré un certain nombre de paramètres définissant ces structures, i.e., longueur, déplacement accumulé, distance et orientation par rapport à la faille mère, etc. La mesure des déplacements s'est avérée complexe et m'a amené à développer un code innovant automatisant la mesure rigoureuse des déplacements verticaux sur les failles « normales » (i.e., extensives). L'application de ce code à de multiples failles de longueurs différentes a confirmé certaines propriétés génériques des distributions de déplacement sur les failles, révélé d'autres propriétés génériques jusqu'alors inconnues (variations latérales du pendage des failles), et permis de développer une nouvelle approche pour mesurer la largeur de la zone d'endommagement interne (inner damage) au plus près de la faille. Par ailleurs, l'examen de l'ensemble des données m'a permis de développer une nouvelle approche pour identifier, définir et discriminer ce que j'ai appelé les zones internes (inner damage) et externes (outer damage) de l'endommagement tectonique. L'application de cette approche aux données disponibles révèle un certain nombre de lois d'échelle décrivant la distribution, l'architecture et la cinématique des zones endommagées en regard de certaines propriétés de la faille mère (déplacement cumulé, segmentation latérale, longueur des segments, etc.). Les zones d'endommagement internes et externes sont différentes, tant en distribution et largeur, qu'en composition (densité, taille et orientation des structures) et quantités de déplacements accommodés. Ces lois d'échelles devraient permettre de mieux estimer les propriétés mécaniques des roches endommagées autour des failles, et représenter les systèmes de failles de façon plus réalistes dans les modèles de ruptureSeismogenic faults rupture intermittently, generating earthquakes of various magnitudes. These successive ruptures contribute to make the "master" fault grow, that is, accumulate displacements and gain in length over repeated seismic cycles. As a fault accumulates displacement, the embedding rocks are “damaged”, i.e., fractured at multiple locations around the master fault; a phenomenon referred to as “tectonic damage”. This tectonic damage predominantly consists of networks of fractures and secondary faults of different scales. This damage fracturing modifies the mechanical properties of the fault embedding rocks, and it has been shown that these rheological modifications influence the earthquake rupture dynamics, with, among others, acceleration of the rupture, amplification of the coseismic slips, etc. Characterizing the tectonic damage associated to faults is therefore important to understand and model its impact on earthquake rupture. My work contributes to address this topic. I have analyzed the architecture and other properties of tectonic damage in a large number of natural fault cases, spanning a broad range of lengths, cumulative displacements, slip modes, and degrees of structural maturity. Most of the analyzed fault systems are located in the western USA, and expose at the ground surface the traces of the secondary faults and fractures that form their damage zones. I analyzed these fault zones using a combination of optical remote images and topographic data, including Pléiades satellite images, drone and ground-based photogrammetric data, Lidar data, and field measurements. I mapped these fault zones at the highest possible resolutions to identify the macroscopic structures within the damage zones. I then used these high-resolution maps to measure a number of key parameters describing the damage structures and zones, such as their length, cumulative displacement, distance from and orientation relative to the master fault, among others. Measuring displacements was challenging, which led me to develop an innovative Matlab code, Auto_Throw, to automate the rigorous measure of vertical displacements on normal (i.e., extensive) faults in topographic data, along with their uncertainties. My application of Auto_Throw to multiple faults of various lengths confirmed certain generic properties of fault displacement distributions, revealed new generic properties (such as the systematic lateral variations in fault dips), and allowed me to develop a novel approach to measure the width of the innermost damage zone off a fault. In a second step, using the entire dataset of high-resolution fault maps, I developed a novel approach to identify, define and discriminate “inner” and “outer” damage zones. This led me to measure again a number of key parameters describing the damage structures and zones. Collectively, these measures reveal a number of scaling laws that describe the distribution, architecture and slip budget of the damage zones with respect to major properties of the parent fault (length, cumulative displacement, lateral segmentation, segment length, etc.). My work eventually shows that inner and outer damage zones significantly differ in distribution, width, composition (density, size and orientation of structures) and amount of accommodated displacements. The scaling laws I could suggest are key to better estimate the mechanical properties of the damaged rocks around faults, and to better represent fault zones in earthquake models
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Detourbet, Christine. "Analyse des relations entre la Grande Faille de Sumatra (Indonésie) et les structures compressives de l'arrière-arc." Paris 11, 1995. http://www.theses.fr/1995PA112302.
Full textAbstract:
L'etude de la geometrie et de la cinematique des deformations basee sur des coupes structurales, sur l'interpretation d'images satellitaires spot et landsat et de profils sismiques petroliers, ainsi que sur des donnees de terrain (mesures de glissements sur failles) a permis de caracteriser les relations entre la grande faille de sumatra et les bassins de l'arriere-arc. Le domaine d'arriere-arc de sumatra comporte trois grands bassins sedimentaires (nord, central et sud) structures au cours du tertiaire. Les bassins central et sud sont caracterises par des deformations decrochantes et compressives distribuees et par des zones de deformation etroites que nous appelons lanieres et bordees par des zones de failles a rejet inverse et a composante decrochante. Ces zones de failles qui delimitent des alignements de grabens inverses et de horsts sont heritees de structures plus anciennes. Ces lanieres sont orientees nw-se a wnw-ese et sont separees par des bassins sedimentaires de second ordre. Il existe un systeme de failles a rejet inverse et a pendage oriente vers le sw, parallele a l'arc volcanique, separant deux zones de sedimentation, l'une distale et l'autre proximale par rapport a la chaine structurale barisan. Deux periodes en extension ont affecte les bassins, a l'eocene superieur et au miocene inferieur, et precedent une periode en compression d'age miocene moyen qui marque une inversion tectonique majeure. Les failles a rejet inverse bordant les lanieres seraient raccordees a un niveau de decollement localise a la base de la croute. Le raccourcissement total dans le bassin central s'eleve a 14 km environ, depuis le miocene moyen, et represente 4% de la largeur initiale du bassin. La vitesse de raccourcissement equivalente est de 1,2 mm/an. Un modele geometrique etabli a partir des structures en lanieres permet d'estimer les vitesses de decrochement et de raccourcissement dans l'arriere-arc a, respectivement, 2,5 mm/an et a 1,8 mm/an. Les mouvements decrochants et compressifs dans l'arriere-arc accommodent une faible partie de l'obliquite de la convergence au niveau de sumatra et permettent d'amortir la difference de vitesse de decrochement dextre le long de la grande faille de sumatra, du nw au se, qui s'eleve a 10 mm/an environ
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Vetel, William. "Dynamique de l'extension intra-continentale en contexte de rift magmatique : le Rift Turkana (Nord Kenya) de l'Eocène à l'Actuel." Brest, 2005. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00009294.
Full textAbstract:
La géométrie du rift cénozoïque du Turkana (45 Ma. , Nord Kenya) est dominée par un ensemble de bassins syn-rifts oligo-pliocènes et une topographie peu contrastée. Ce mémoire, basé sur l'imagerie Landsat ETM+, des données topographiques et de sismique réflexion, permet une reconstitution de l'évolution du rift Turkana depuis 45 Ma. Qui démontre l'influence de deux couloirs transverses de socle et du magmatisme sur le développement des structures extensives. L'étude des inversions tectoniques positives récentes/actives (<3. 7 Ma aboutit à un modèle cinématique en trois stades pour les 5 derniers Ma. L'étude géométrique et statistique du réseau de failles récent (<, Ma. ) du Kino Sogo révèle : 1) ce réseau accommode peu d'extension et implique des taux d'extension et de déformation faibles, 2) les longueurs de failles se corrèlent avec une loi mathématique exponentielle, et 3) les failles ont des rejets <_ 100 m, ce qui leur confère un rapport rejet/longueur faible. Ce caractère mature, mais sous-déplacé des failles, est attribué à un modèle de croissance de failles dominé par la réactivation de structures pré-existantes. Enfin, l'analyse du réseau de rivières du Turkana permet de discuter trois anomalies de drainage: 1) la déviation de la rivière Turkwell le long d'un couloir transverse faillé intra-socle, 2) le blocage d'un réseau dense de rivières par la réactivation récente d'un plan de faille oligo-miocène, et 3) la formation d'une anomalie de type circulaire initiée lors de l'inversion récente des bassins (<3. 7 Ma). D'une façon générale, ce travail apporte de nouveaux résultats sur la mise en place de rifts magmatiques marqués par un héritage structural importantThe geometry of the Turkana Cenozoic rift (45 Ma. , North Kenya) is dominated by a set of syn-rift oligo-pliocene basins and a subdued topography. This manuscript, based on satellite imagery (Landsat ETM+), topographical data (SRTM) combined with seismic reflexion, proposes a model for the Turkana rift evolution for the last 45 Ma. That demonstrates the influence of two transverse basement faulted corridors and of magmatic domains on the extensional structures development. The study of recent/active tectonic inversions leads us to propose a three-stages kinematic model for the last 5 Ma. The geometrical and statistical study of the recent (<3 Ma. ) Kino Sogo fault bel reveals : 1) this network accommodates a weak extension implying low extensional and strain rates, 2) fault lengths fit with exponential law, and 3) fault throw are 5100 m leading to a weak throw/length ratio. This mature, but under-displaced character of faults, is attributed to a fault growth model dominated by the rejuvenation of pre-existing structures. Finally, the Turkana river network analyses leads us to discuss three drainage anomalies: 1) the virgation of the Turkwell river along a transverse basement faulted corridor, 2) the lock of a dense river pattern by the recent reactivation of an oligo-miocene fault plane, and 3) the formation of a circular-type drainage anomaly in response to the recent tectonic inversions of the basins (3. 7 Ma. ). More generally, this work supplies some new insights on the development of magmatic rifts controlled by a strong structural inheritance
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Maillart, Jérôme. "Différenciation entre tectonique synsédimentaire et compaction différentielle." Paris, ENMP, 1989. http://www.theses.fr/1989ENMP0219.
Full textAbstract:
Lors de leur enfouissement les series sedimentaires se compactent. Ce qui se traduit par une diminution de volume et d'epaisseur des sediments due a la decroissance de la porosite consecutive a l'expulsion des fluides. Durant ce processus, les sediments, encore plastiques, sont susceptibles de se deformer de maniere souple puis cassante par simple phenomene de compaction differentielle. Ce mecanisme peut-il conduire a la creation de structures tectoniques et sedimentaires ou bien encore a la modification de la geometrie de structures preexistantes? pour le definir, des structures singulieres d'echelle pluridecametrique situees dans le sud-est de la france sont etudiees et caracterisees. Puis, la decompaction pas-a-pas des series sedimentaires permet de restituer les geometries de ces structures a differentes etapes du depot, de retrouver les configurations successives qui sont comparees aux configurations actuelles, fort differentes. Grace a cette demarche, l'origine exacte des structures est definie et la part de la deformation due a la compaction est distinguee. Une approche plus theorique est conduite a partir de modeles. En simulant un enfouissement progressif, les deformations acquises par des series sedimentaires placees sur des substrats de formes variees sont suivies, par le biais des marqueurs. Les resultats obtenus a partir des exemples de terrain et des modeles prouvent que la compaction differentielle peut conduire a la creation de deformations comparables a des deformations d'origine tectonique et qu'elle peut etre un element essentiel pour l'interpretation et la comprehension de certaines structures
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Feng, Xiaojun. "Modélisation numérique des failles décrochantes et des effets de compression à grande échelle : cas d'étude en Afrique de l'Ouest et Nouvelle Zélande." Thesis, Toulouse 3, 2016. http://www.theses.fr/2016TOU30311.
Full textAbstract:
L'objectif de cette thèse est d'étudier le rôle joué par les zones de cisaillement sur la localisation de la déformation et de l'exhumation de la croûte inférieure grâce à une série de modèles numériques thermomécaniques 2D et 3D que nous avons appliqué à deux cas d'étude: le craton ouest-africain (WAC) et les zones de failles alpines en Nouvelle Zélande. En ce qui concerne la localisation de la déformation dans la croûte supérieure, différentes orientations pour un système de décrochement en ramification ont été testées. Sous un régime compressif, les résultats montrent que les zones de failles internes, ainsi que les unités de roches présentes entre ces failles réagissent de façon plus fragile que les unités rocheuses présentes à l'extérieur de ces domaines. Pour le cas d'un régime de déformation en cisaillement simple, nous avons exploré le processus de réorganisation qui s'est produit aux limites de deux plaques (i.e. Australie et Pacifique) au sud de la Nouvelle-Zélande. Les modèles montrent que la déformation se concentre le long des zones de cisaillement étroites, situées au centre du modèle, lorsque les coefficients d'amollissement sont élevés. Inversement, la contrainte cisaillante ressort de façon plus diffuse à travers le modèle lorsque les coefficients d'amollissement sont faibles. Les cisaillements s'expriment alors sur l'ensemble du modèle bien que les taux de cisaillement restent les plus élevés sur les bordures du modèle. Afin de tester l'impact de failles héritées et de bassins préexistants sur l'exhumation de la croûte inférieure, des modèles 2D et 3D ont été testés avec différentes conditions aux limites (traduisant extension, transtension et compression). * En contexte extensif, dans les portions Est et Ouest des corridors fortement métamorphisés du Nord-Ouest Ghana, des roches partiellement fondues, issues de la croûte inférieure, ont pu être exhumées au sein des croûtes moyenne à supérieure. Dans la partie centrale du domaine de Bolé-Bulenga, des roches très métamorphisées ont été exhumées grâce au couplage de deux mécanismes: (1) la concentration de roches partiellement fondues entre les failles de Jirapa et de Bolé-Nangodi; ces failles convergent vers le sud, induisant un rétrécissement de l'espace disponible pour accueillir ce matériel fondu; (2) la concentration de roches partiellement fondues dans la partie centrale, induite par un jeu de failles héritées d'orientation Est-Ouest. * En contexte de transtension, dans le terrane de Sefwi au Sud-Ouest Ghana, le domaine de Kukuom-Juaboso (KJD), composé majoritairement par des roches à faciès de type amphibolite à migmatitique, semble s'être mis en place sous forme d'intrusions au sein d'une zone relais située entre les zones de cisaillements de Kenyase et de Ketésso. Ces deux zones de cisaillement sont marquées par un stade de croissance puis de maturation qui semblent être reliés aux phases de déformation D1 puis D2 reconnues régionalement. L'exhumation régionale des roches très métamorphisées dans le terrane de Sefwi s'est probablement produite en moins de 5 Ma. * En régime compressif, l'impact joué par les bassins volcano-sédimentaires sur le processus d'exhumation de la croûte inférieure a été testé numériquement. Les modèles suggèrent que de multiples injections de magmas granitoïdiques, dérivant soit de matériaux subductés, soit d'une fusion de produits crustaux ou de matériel mantellique accumulés en profondeur, ont pu être canalisées au sein de diapirs avant de venir nourrir la croûte supérieure. Ce modèle suggère également une asymétrie des structures entre la croûte supérieure d'une part, et la croûte inférieure à moyenne d'autre part: i.e. (i) les bassins de roches vertes faiblement métamorphisés de la croûte supérieure reposent sur les diapirs métamorphisés et (ii) les bassins de roches vertes très métamorphisés constituent le soubassement des dômes granitoïdiques de la croûte supérieureThe objective of this thesis is to explore the role shear zones play in localization of deformation and exhumation of the lower crust by using a series of 2D and 3D thermo-mechanical numerical models using the West African Craton (WAC) and the Alpine Fault zones as study areas. With respect to the localization of deformation in the upper crust, different orientations of a system of branched strike-slip faults were studied. Under compression boundary conditions, the results show that the internal fault zones as well as the host rocks in between the faults behave as relatively weaker domains than the external regions. Under simple shear boundary conditions, we explored the process of self-organization of the Australian-Pacific plate boundary fault in southern New Zealand. The models show that deformation is focused along narrow high-strain shear zones in the centre of the model when the softening coefficients are high, whereas the strain is more diffuse with many shear zones spread over the model and possibly some high-strain shear zones focused near one border at lower softening coefficients. Regarding the role pre-existing faults and basins play in exhumation of the partially molten lower crust, 2D and 3D models with different boundary conditions were tested (including extension, transtension and compression). * Under extension, in the Eastern and Western parts of the high grade rock corridors in NW Ghana, partially molten rocks exhumed from the lower into middle-upper crustal levels are interpreted to have been dominantly facilitated by the km-scale high-strain corridors. In the central part of the Bole-Bulenga domain, the high grade rocks are interpreted to have been exhumed as a result of a coupling between two mechanisms: (1) the concentration of partially molten rocks between the Jirapa and Bole-Nangodi faults increases due to the reduction in space from north to south; (2) the concentration of lower partially molten rocks in the central part, as a result of inherited orthogonal (E-W) faults. * Under transtension, in the Sefwi terrane of SW Ghana, the Kukuom-Juaboso domain (KJD) composed of up to amphibolite-migmatite facies could result from the concentration of upwelling partially molten rocks in the relay zone between the Ketesso and Kenyase shear zones during transtension. The two shear zones probably underwent two main stages for growth and maturation from the D1 to D2 deformation phases. The regional exhumation of the high grade rocks in the Sefwi terrane probably occurred within a duration of less than 5 Ma. * Under compression, the role of volcano-sedimentary basin on spatial-temporal evolution of the lower crust exhumation was tested. The models suggest that a series of sheet-like granitoids possibly derived from either subducted mélanges, lower crust and/or mantle melting accumulated at depths of the subcontinental mantle would channel along diapirs before feeding the upper crust. When the granitoids arrive at the solidified lids of the diapirs, they would favour migrating horizontally and intruding into the upper crust through weakening zones between the diapirs. This model also suggests an asymmetry of structures between the upper and middle-lower crust, with the dome-like granitoids overlying high-grade sedimentary synforms and high-grade diapirs underlying low-grade greenstone belts
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Joussineau, Ghislain de. "Contribution à l'étude du comportement sous contrainte des failles et des fractures de mode I : terrain et modélisations analogiques et numériques." Montpellier 2, 2003. http://www.theses.fr/2003MON20056.
Full text
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Rouby, Delphine. "Restauration numérique des domaines failles en extension : Méthode et applications." Rennes 1, 1994. http://www.theses.fr/1994REN10132.
Full textAbstract:
Nous avons mis au point une methode numerique de restauration en carte concue pour les domaines failles en extension. Nous utilisons des cartes de niveaux stratigraphiques sur lesquelles sont reportes le champ de failles et la composante horizontale du rejet normal sur chacune des failles (cartes de rejets horizontaux). Nous considerons que le niveau est restaure lorsque le rejet sur les failles est inverse. Pour ce faire nous decoupons la carte des rejets horizontaux en un ensemble de blocs limites par des failles. Les rejets sur les failles sont inverses en ajustant au mieux les blocs les uns par rapports aux autres par une serie de rotations et de translations rigides visant a minimiser par moindre carre les vides et les recouvrements entre blocs. A partir de l'etat deforme et de l'etat restaure de l'horizon stratigraphique, nous etablissons (1) un champ de deplacements finis, (2) un champ de rotations finies et (3) un champ de deformation finie. Appliquee a plusieurs marqueurs stratigraphiques au sein d'un meme bassin, notre methode permet de calculer des champs de deplacements incrementaux correspondant aux intervalles entre les depots des horizons. Ces champs de deplacement permettent de suivre pas a pas l'histoire tectonique d'un bassin et de caracteriser les modalites de l'extension a chacune des etapes de son histoire. Nous avons applique cette methode a trois exemples: deux bassins sedimentaires (le bassin de campos sur la marge atlantique bresilienne et le delta du niger sur la marge atlantique nigeriane) et un domaine d'extension a l'echelle de la croute (la depression afar)
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Schmittbuhl, Jean. "Failles et séismes : quelques approches statistiques." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 1994. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00819860.
Full textAbstract:
Cette thèse propose différentes approches statistiques permettant de caractériser la géométrie des failles et la dynamique des tremblements de terre. La formation des failles est considérée comme le résultat d'une localisation spatiale de la déformation fragile de la lithosphère et la sismicité comme sa localisation temporelle. La partie i est consacrée à l'étude de la géométrie des failles. Au cours du chapitre i.1, nous montrons qu'au premier ordre, la surface de la faille est auto affine avec un exposant de 0.8. Nous examinons également des surfaces de fracture à l'échelle du laboratoire et obtenons une propriété similaire d'auto-affinite. Nous supposerons dans la suite du travail que failles et surfaces de fracture sont identiques statistiquement. Dans le chapitre i.2, nous nous intéressons aux implications géophysiques de ces résultats, et en particulier à quelques propriétés lors d'une déformation quasi statique (i.e. Non sismique) de la faille. Le contact normal et élastique entre deux surfaces auto affines est estime à partir d'arguments d'échelle. Nous montrons que l'ouverture de la faille évolue de façon non triviale en fonction du cisaillement horizontal, impliquant l'exposant d'auto-affinite. Nous nous concentrons également sur les propriétés de transport (percolation de fluides a seuil) ainsi que leur évolution lors de mouvements lents de la faille (e.g. Evolutions de la perméabilité et du transfert de chaleur). La partie ii traite de la déformation sismique le long de la faille. Dans le chapitre ii.1, nous analysons la création de l'interface lors du processus de fracturation. Expérimentalement, nous suivons le développement de la rugosité à partir d'une initiation rectiligne jusqu'au régime permanent (i.e. Surface auto affine). Numériquement, nous étudions la formation de la rugosité d'un front de fracture en mode i, lors d'une propagation plane et quasi-statique, en utilisant une formulation perturbative (au premier ordre). Des coefficients dynamiques sont estimes. Le chapitre ii.2 fournit un panorama bibliographique des propriétés de frottements statique et dynamique de la faille ainsi qu'une présentation des deux contributions que nous avons développe dans ce domaine. Au cours du dernier chapitre ii.3, nous montrons, d'une part, les résultats de l'influence sur le frottement, de la géométrie auto affine, en régime inertiel. D'autre part, nous étudions un modèle dynamique de patin ressort. Lors d'un chargement lent (i.e. Conditions lithosphériques), une approche thermodynamique permet une description déterministe du système. A chargement rapide, la dynamique du système change significativement: des ondes solitaires apparaissent. Nous proposons une caractérisation analytique de ces ondes. Pour finir, nous mettons en correspondance le frottement d'un massif élastique bidimensionnel avec le modèle de patin ressort grâce à un processus de normalisation.
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Laborde, Olivier. "Formes quadratiques, géométrie affine et méthodes géométriques en géologie." Montpellier 2, 1989. http://www.theses.fr/1989MON20015.
Full text
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Tayebi, Mohamed. "Le segment hercynien du Haut-Atlas occidental dans les Ait Chaib, Maroc : stratigraphie, tectonique et rôle de la zone faillée ouest atlasique." Aix-Marseille 3, 1989. http://www.theses.fr/1989AIX30077.
Full textAbstract:
L'etude des terrains de la region des ait chaib (segment hercynien du haut-atlas occidental, maroc) conduit a individualiser trois principaux ensembles structuraux. Un domaine occidental fortement deforme est separe d'un domaine oriental moins tectonise, par la zone faillee ouest atlasique (zfoa). L'ensemble est surmonte par une unite allochtone dite des ait tounart, le dispositif est ensuite cachete par les depots permo-triasiques. La decouverte de nouveaux gisements fossiliferes et la reconstitution de plusieurs sequences lithostratigraphiques paleozoiques ont permis d'etablir des correlations avec l'ensemble des series du haut-atlas et de la meseta occidentale. Des le cambrien inferieur, la zfoa semble controler en partie la subsidence d'un fosse a sedimentation contrastee situe dans la partie occidentale du maroc hercynien. A partir du cambrien superieur et sur l'ensemble du haut-atlas, la sedimentation se fait en domaine stable de plateforme. Au lochkovien, des sediments detritiques preserves dans l'unite allochtone des ait tounart traduisent une tectonique contemporaine du depot. Une sedimentation carbonatee de plateforme est retablie au devonien moyen. L'etude tectonique montre que la deformation hercynienne majeure dans le domaine occidental est principalement marquee par une phase syn-schisteuse dont l'intensite augmente d'ouest en est en direction de la zfoa. Les plis associes, deverses vers l'ouest, sont sub-paralleles a la zfoa qui rejoue en coulissement dextre. Par la suite cet accident a probablement fonctionne en faille normale effondrant le compaprtiment oriental moins deforme. Apres erosion ces structures sont chevauchees (d'ouest en est) par l'unite des ait tounart. La zfoa joue enfin en chevauchement a vergence ouest et l'ensemble est repris dans une tectonique en plis droits d'axes sub-meridiens. Le dernier evenement tectonique paleozoique se manifeste par un serrage mineur
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Pinet, Nicolas. "Un exemple de grand décrochement actif en contexte de subduction oblique : la faille philippine dans sa partie septentrionale. Étude régionale (NW Luzon) : thématique et modélisation analogique." Nice, 1990. http://www.theses.fr/1990NICE4404.
Full textAbstract:
L'ile de Luzon appartient à la ceinture mobile philippine qui marque la frontière de plaques Eurasie mer des Philippines. La convergence NW-SE entre les plaques est absorbée pour une partie par des subductions de convergence opposée (le long de la fosse des Philippines et de la fosse de Manille) et par un grand décrochement senestre actif, la faille Philippine. Les données structurales sur la pointe nord de l'ile de Luzon montrent que des mouvements décrochant importants sont encore présents. Cette constatation amène à s'interroger sur la géométrie du passage entre le dispositif en collision sur Taiwan et le dispositif associant subduction et décrochement sur subduction sur l'ile de Luzon. Afin d'étudier le mécanisme de découplage de la convergence lithosphérique, une série d'expériences analogiques ont été réalisées. Elles permettent de voir l'influence des paramètres rhéologique et géométrique
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Keresztes, Barna. "Segmentation de zones d'intérêt par processus objets : application à la détection des réseaux de failles sismiques." Thesis, Bordeaux 1, 2009. http://www.theses.fr/2009BOR13911/document.
Full textAbstract:
Cette thèse présente une nouvelle approche pour la détection de failles sismiques. Notre but est d'améliorer la qualité de détection en calculant les attributs classiques sur un support basé sur les connaissances a priori des objets. Plusieurs supports sont considérés : le filtrage linéaire utilisant des segments de longueur fixe et de direction variable, ainsi qu’un algorithme stochastique : les processus objet. Pour simuler ces processus, on propose deux modèles : soit utilisant une chaîne de segments, soit utilisant une courbe pour décrire une faille. Une des intérêts de cette méthode est qu’elle offre la possibilité d’utiliser un support commun pour les différents détecteurs de failles. On peut donc envisager un système pour fusionner les différents attributs utilisant les processus objetThis thesis presents a new approach for seismic fault detection. Its goal is to increase the detection accuracy by computing some classical attributes on a support founded on an a priori knowledge about the faults. Several forms of support are proposed: a linear filtering method using fixed length segments of variable direction, respectively using a stochastic algorithm: the marked point processes. To simulate this process we propose two object models, using a network of connected linear segments and a more complex curved support which aims to describe each fault using one object. One interest of this approach is the possibility of using a common support for different fault detection operators. Then a whole detection framework can be proposed which acts like a decision fusion process
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Cruz, Atienza Victor Manuel. "Rupture dynamique des failles non-planaires en différences finies." Nice, 2006. http://www.theses.fr/2006NICE4020.
Full textAbstract:
Ce travail est divisé en deux parties: la première est consacrée à la propagation des ondes et la seconde à la rupture dynamique des séismes. Dans la première partie je propose une révision des concepts de base des méthodes en différences finies (DF). Un accent particulier est fait sur la méthode choisie en DF, basée sur une grille partiellement en quinconce (GPQ), utilisée dans la deuxième partie du travail pour étudier la rupture des séismes. Les conditions aux limites sur la surface libre ainsi qu'à l'intérieur d'une fracture plane sont traitées, en discutant certaines approches déjà établies dans chaque cas. La formulation et la mise au point des conditions de radiation " Perfectly Matched Layer " (PML) sont abordées en trois dimensions (3D). Des tests d'absorption sont ainsi présentés en milieux de propagation homogènes et hétérogènes. Dans la deuxième partie, je propose premièrement une autre révision, cette fois-ci sur la mécanique de la rupture. Une fois ainsi posé le problème central de ce travail, j'aborde la modélisation numérique de la rupture dynamique de failles non-planaires en deux dimensions (2D). Une nouvelle approche en DF permettant de résoudre ce problème complexe est donc introduite. Une loi d'échelle, reliant le pas de discrétisation et le nombre de points à l'intérieur de la source, permet d'augmenter la précision des solutions en réduisant les oscillations numériques. Le passage à la géométrie 3D est fait. Sa précision et sa convergence sont analysées en termes de la résolution de la zone de cohésion. La méthode est validée dans le cas de ruptures spontanées planes et non-planaires (i. E. Curvilignes) grâce à la comparaison des résultats avec ceux obtenus par d'autres méthodes numériques indépendantes. Finalement, la méthode est appliquée le long de failles non-planaires sous l'effet d'une charge tectonique biaxiale. La géométrie de la faille s'est avérée un facteur déterminant dans la propagation de la rupture. L'analyse de la rupture du séisme de Landers (1992) illustre ce fait, où des simulations faites en tenant compte de la vraie géométrie du séisme sont fondamentalement différentes de celles réalisées par d'autres auteurs où la faille a été considérée comme planeThis work is separated into two parts: the first part is devoted to wave propagation, and the second part treats the dynamic rupture of earthquakes. In the first part I propose a general review of the basic concepts concerning finite difference (FD) methods. Based on a partly staggered grid, the FD technique used in the second part of the work to study the rupture of earthquakes is analyzed in detail. The free surface and the planar crack boundary conditions are treated in separated sections. Several approaches, previously introduced by different authors, are discussed for each problem. The formulation and implementation of the Perfectly Matched Layer (PML) absorbing boundary conditions in three dimensions (3D) are described. Different tests to illustrate the performance of these boundary conditions are presented in homogeneous and heterogeneous media. In the second part I firstly provide an overview of rupture mechanics. After formulating the main problem of this study, I tackle the numerical modeling of nonplanar faults in two dimensions (2D). A new approach allowing these kinds of complex simulations is then introduced. A scaling law, relating the grid size to the amount of grid points discretizing the source, allows an increase in the precision of solutions by reducing the numerical oscillations. The extension of the rupture model to 3D is performed. Both numerical precision and convergence are analyzed in terms of the cohesive zone resolution. The model is validated for the spontaneous rupture along planar and nonplanar (i. E. Curvilinear) faults by comparing solutions with those yielded by two independent numerical approaches. Finally, the method is applied to the case of nonplanar faults loaded in a biaxial tectonic stress regime. The fault geometry becomes an extremely important factor for rupture propagation under these conditions. A dynamic rupture analysis of the 1992 Landers earthquake confirms the importance of the fault geometry, since fundamentally different results are obtained when considering the real rupture surface with respect to those reported by previous authors where the fault was assumed to be planar
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Lecomte, Emmanuel. "Détachements et failles normales à faible pendage : cinématique et localisation de la déformation. Approche de terrain et modélisation numérique. Exemple des Cyclades." Paris 6, 2010. http://www.theses.fr/2010PA066470.
Full textAbstract:
Le Metamorphic Core Complex de Mykonos se caractérise par une intrusion granitique recoupée à son sommet par un détachement cataclastique. L’étude de la déformation dans l’unité sédimentaire syn-tectonique, associée au réseau de veines contemporain du jeu du détachement, montre que ce dernier a été actif à faible pendage et à faible profondeur. La synthèse des données collectées sur les îles d’Andros, de Tinos et de Mykonos montre que les détachements nord-cycladiques peuvent être considérés à différents stades d’évolution comme une unique structure d’échelle crustale (le Système de Détachement Nord-Cycladique) pouvant accommoder l’extension régionale et l’exhumation des roches profondes. Si les observations de terrain suggèrent un jeu à faible pendage de failles normales dans la croûte fragile, l’activité sismique liée à ces failles est presque inexistante, en accord avec les angles de blocage des failles prédits par la mécanique andersonienne. Afin de réconcilier observations de terrain et mécanique, nous proposons un nouveau modèle de réactivation de failles en considérant la faille comme une fine couche déformable plastiquement, contrairement au modèle classique de réactivation. Ce modèle permet, notamment, de déterminer les quantités de déformation plastique que peuvent accommoder les failles au cours du cisaillement avant leur blocage. La réactivation d’une faille à faible pendage en extension est possible complètement ou partiellement et peut être associée à la formation de veines et de failles normales dans l’encaissant. La réactivation est favorisée pour une faille compactante et se produit en régime durcissant, suggérant un comportement asismique de la faille.
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Saillard, Marc. "Evolution tectono-sédimentaire du fossé de Sault et du Bassin de Montbrun-les-Bains, durant l'oligocène (Vaucluse-Drôme)." Aix-Marseille 1, 1991. http://www.theses.fr/1991AIX11390.
Full textAbstract:
L'etude porte sur 2 bassins tertiaires provencaux adjacents: le fosse de saul/aurel repute d'age oligocene et le bassin de montbrun-les-bains oligocene. L'un nord-sud, entaille le flanc nord des plateaux du vaucluse (ventoux), l'autre est-ouest, amorce une suite de replis constituant le domaine des baronnies. Elle est fondee sur une cartographie detaillee, presentee a l'echelle 1/25000, completee dans le texte par des cartes de facies. L'analyse stratigraphique et l'etude des milieux sedimentaires concernent plus particulierement le ludien et le stampien. Les conditions environnementales ont eye reconstituees comme suit: ludien: opposition entre un milieu lacustre a affinite saumatre (sud du fosse) et un milieu de plaine alluviale a chenaux caillouteux (nord du fosse et bassin de montbrun). Stampin inferieur: etablissement d'une playa intermediaire entre le sand flat et le mud flat (fosse de sault et bassin de montbrun). Stampin superieur: episode lagunaire entrecoupe de paleosols, detritisme d'apport lointain, puis evaporites liees a la subsidence (bassin de montbrun). L'analyse tectono-sedimentaire qui porte specialement sur le fonctionnement des 2 bassins au cours du ludien et du stampien, montre que l'ouverture du fosse de sault est amorcee des le cretace inferieur. Elle permet de preciser 5 etats de contraintes dans le fosse de sault: distension vraie d'axe n125 (albien) - compression d'axe n170 (eocene inferieur a moyen) - distension vraie d'axe n110 (ludien moyen a stampien moyen) - compression vraie d'axe n15 (miocene moyen) - compression d'axe n580 (pliocene)
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Julio, Charline. "Conditionnement de la modélisation stochastique 3D des réseaux de failles." Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0254/document.
Full textAbstract:
Les failles sont des zones de rupture de la roche qui affectent le comportement mécanique et fluide des réservoirs. De nombreuses incertitudes existent sur la géométrie et la topologie des réseaux de failles dues à la résolution et la qualité des données, mais aussi aux lacunes d'informations. Des approches stochastiques ont été utilisées dans la littérature pour gérer les incertitudes structurales. Ces méthodes génèrent un ensemble de modèles possibles de failles conditionné par les données disponibles. Dans cette thèse, nous explorons deux principales stratégies de conditionnement de la modélisation stochastique de réseaux de failles. La première stratégie élaborée permet de prendre en compte des observations d'absences de failles sur des données, par exemple, des zones où les réflecteurs sismiques sont continus. Dans ce but, le réservoir est divisé en deux sous-volumes délimités par une enveloppe surfacique 3D : un volume non-faillé et un volume potentiellement-faillé. Les surfaces de failles sont ensuite simulées et optimisées de manière à être entièrement positionnées dans la zone identifiée comme potentiellement faillée. La seconde stratégie de conditionnement présentée dans cette thèse gère les incertitudes relatives à l'interprétation de la segmentation des failles. La méthode génère un ensemble de modèles de segments de failles en-échelon à partir d'une interprétation continue à plus grande échelle d'une faille segmentée. La méthode utilise les variations d'orientations de la faille segmentée pour identifier la position des différents segments la composant. L'impact des différentes configurations de segmentation sur les simulations d'écoulements est étudiéFaults are discontinuities in rock volumes that affect mechanical properties and flow paths of hydrocarbon reservoirs. However, subsurface modeling remains limited by the incompleteness and resolution of available data, so that uncertainties remain on the geometry and the connectivity of fault networks. To assess fault network uncertainties, several stochastic approaches have been introduced in the literature. These methods generate a set of possible fault models conditioned by reservoir data. In this thesis, we investigate two main conditioning strategies of stochastic fault modeling methods. The first one takes into account the observations of the fault absence, for instance, as indicated by seismic reflector continuity. To do this, the reservoir volume is divided into two sub-volumes delimited by a 3D envelope surface: (1) a volume where no faults occur, and (2) a potentially-faulted volume. Then, faults are simulated and optimized in such a way as to be entirely confined to the potentially-faulted volume. The second presented strategy deals with the uncertainties related to the seismic interpretation of fault segmentation. It generates a set of fine-scale segmented faults from a larger-scale and continuous interpretation of the fault. The method uses the orientation variations of the continuous fault to subdivide it into several possible fault segments. The effects of the different segmentation configurations on flow simulations are studied
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Pramumijoyo, Subagyo. "Néotectonique et sismotectonique de la terminaison méridionale de la Grande Faille de Sumatra et du détroit de la Sonde (Indonésie)." Paris 11, 1991. http://www.theses.fr/1991PA112148.
Full textAbstract:
Le detroit de la sonde se situe dans le domaine de transition entre les zones de convergence normale au large de java et oblique au large de sumatra. Le deplacement dextre de la grande faille de sumatra et l'ouverture du detroit de la sonde semblent la consequence de la convergence oblique a sumatra. L'analyse des images satellitaires de la zone de failles situee entre les caldeiras de suwoh et du lac de ranau suggere une vitesse de deplacement horizontal de l'ordre de 64 mm/an. Cette vitesse est determinee a partir du decalage dextre d'appareils volcaniques et de rivieres. Cette vitesse est en accord avec celles qui furent estimees a partir d'observations de terrain effectuees le long de la faille de semangka. C'est sur cette faille que nous avons teste la faisabilite de la methode de tranchees pour l'analyse de la paleosismicite des failles actives en domaine tropical humide. La magnitude maximale du seisme le plus fort susceptible de reactiver la faille de semangka a ete estimee a mw=7,3 avec une recurrence sismique d'au moins 300 ans. L'analyse cinematique des failles dans la region du detroit de la sonde et dans la partie meridionale de la grande faille de sumatra a permis de definir trois regimes tectoniques successifs du miocene a l'actuel: un regime decrochant dextre associe a une compression miocene approximativement n-s, une extension pliocene proche de ne-sw et enfin un regime transtensif pleistocene a actuel caracterise par une extension approximativement n100. Ces regimes tectoniques sont la consequence geodynamique des forces gravitaires due a la topographie de l'arc et des forces de bordure liees au couplage des plaques au niveau de la zone de subduction. La compression n-s, produisant un jeu decrochant pure le long de la faille de semangka correspondrait a un couplage important des plaques. Inversement, l'extension ne-sw produisant un mouvement purement normale sur la faille de semangka co
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Sassi, William. "Analyse numérique de la déformation cassante : introduction de paramètres physiques dans l'analyse de failles striées : simulation numérique par la méthode aux éléments distincts." Paris 11, 1985. http://www.theses.fr/1985PA112227.
Full textAbstract:
Les deux parties qui constituent ce mémoire de thèse, traitent suivant deux approches complémentaires, des problèmes d’analyse de la déformation cassante en géologie structurale, lorsque celle-ci se manifeste principalement par des glissements sur des plans de fractures préexistants. La première partie est consacrée à l’analyse numérique de population de failles striées. Une propriété du modèle mécanique d’E. Carey et B. Brunier, observable sur certains échantillonnages, permet de déterminer graphiquement les directions principales et le rapport de forme d’une déviateur de contraintes. L’introduction de facteurs de pondération dans le processus itératif de E. Carey permet également d’améliorer l’analyse numérique de population de plans de failles striées hétérogènes. Les limites d’application du modèle d’analyse des failles striées sont étudiées en considérant l’aspect mécanique de la rupture par glissement. L’introduction d’une loi empirique de type Mohr-Coulomb vient compléter l’analyse des résultats obtenus par la méthode de E. Carey. Si la détermination quantitative des paléo-contraintes reste difficile à aborder, l’approche proposée permet une interprétation plus satisfaisante des observations de terrain en accord avec les données de la mécanique des roches. En conclusion nous suggérons l’utilisation de ce critère de comptabilité pour l’interprétation de population de failles striées ou de mécanismes au foyer. L’approche quantitative des relations contraintes/déformations dans des milieux affectés de discontinuités macroscopiques est abordée dans la deuxième partie par une méthode de simulation numérique : le modèle UDEC (Universal-Distinct-Element-Code). Bien que nous soyons limités à des problèmes à deux dimensions, ce modèle apparaît comme un outil nouveau pour l’analyse quantitative de la déformation cassanteTwo independent approaches about problems of brittle deformation analysis in structural geology are investigated. Deformation process considered here is frictional sliding on preexisting sets of faults. Numerical analysis of striated fault planes is discussed in the first part. A property of the mechanical E. Carey and B. Brunier's model, sometimes available on data set, can be used as a first graphical determination of principal stress directions and shape factor. Heterogeneous data sets can be studied by the introduction of weight factors in the iterative regression. The model's applicability limits are analyzed by considering the mechanical aspect of sliding failure on preexisting faults. Empirical laws such as Mohr-Coulomb linear law, improve the physical reliability of a result obtained by E. Carey's numerical method. Nevertheless, paleo-stress quantification still remains a difficult problem. Thus, use of those compatibility criteria should be integrated to analyze both striated fault planes and focal mechanisms. Stress/strain relationships in discontinuous media are illustrated in the second part through a numerical simulating model: Universal Distinct-Element-Code. The modelling concerns two dimensional block structures. This program is applied to several examples (stress patterns in discontinuous elastic rockmass and volcano structure deformation). It can be used in various tectonic settings in order to quantify deformational analysis
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Raillard, Stéphane. "Les marges de l'Afrique de l'Est et les zones de fractures associées : chaîne Davie et ride du Mozambique." Paris 6, 1990. http://www.theses.fr/1990PA066661.
Full textAbstract:
Nous proposons une synthèse de la structure et de l'évolution des marges continentales de l'Afrique de l'est, entre la somalie et l'Afrique du sud. L'attention est portée sur les deux grandes zones de fracture qui découpent la marge est-africaine et dont le parcours est jalonne de reliefs importants, la chaine Davie et la ride du Mozambique. La disposition en marches d'escalier des marges de l'Afrique de l'est est un héritage du long épisode de rifting Karroo (permien-jurassique moyen) dont les fosses tectoniques étaient sub-orthogonaux. Leur remplissage à dominante détritique ou volcanique permet de distinguer les marges riftées au nord des marges volcaniques au sud. L'ouverture océanique débute des le jurassique moyen par le coulissement de Madagascar et de l'antarctique le long des zones de fracture dont nous avons reconstitue la géométrie, peu altérée par les remobilisations tectoniques ultérieures (extension du crétacé supérieur et du néogène le long de la zone de fracture Davie). Sur la chaine Davie, les structures contemporaines du mouvement coulissant correspondent à deux rides qui s'allongent et se relaient selon la direction générale de la zone de fracture. Ces structures sont scellées par le réflecteur g d'âge aptien contemporain de l'arrêt de l'accrétion océanique dans le bassin de somalie. Les dragages réalisés sur la ride du Mozambique montrent que cet immense promontoire appartient au socle africain, mais qu'il a été recouvert par d'importants épanchements volcaniques d'âge Karroo ou plus récents (crétacé inferieur). A l'est, la ride est bordée par un escarpement considérable, la zone de fracture du Mozambique. Elle est également découplée par des demi-grabens transverses, différenciés au crétacé inferieur, lors de la dérive vers le sud de l'antarctique le long de la zone de fracture. Leur activité cesse au cénomanien lorsque les lithosphères continentales de l'Afrique et de l'antarctique sont définitivement dissociées. Enfin, l'ensemble de ces résultats nous permettent de proposer une reconstruction cinématique originale de l'ouverture précoce de l'océan Indien.
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Bobineau, Jean-Pierre. "Simulations numériques de phénomènes tectoniques : calculs de déformations tectoniques par la méthode des éléments finis : recherche de la localisation des grandes déformations créant les failles." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1992. http://www.theses.fr/1992ECAP0209.
Full textAbstract:
A l'aide d'un programme de calcul par éléments finis, en grands déplacements et grandes déformations, sont recherchés les facteurs favorisant la simulation numérique des localisations de grandes déformations observées en géologie, ou sur des modèles analogiques. La qualité du logiciel est contrôlée sur différentes expériences de laboratoire, menées sur un même matériau. La simplification de son comportement, par une loi proche de la plasticité parfaite, se révèle suffisante à restituer numériquement la grandeur des contraintes et les champs de tenseurs de grandes déformations, mesures expérimentalement. Des calculs bidimensionnels centimétriques, kilométriques, simulent, par divers moyens compares, les bandes de cisaillement conduisant aux failles. Leur étroitesse est favorisée par la cohésion introduite ou le choix d'une loi élastoplastique à pic. Néanmoins, la localisation des déformations avec une loi élastoplastique parfaite, sans dilatance, sans cohésion, sans surcharge, est montrée. L'effet de la friction interne sur l'inclinaison des bandes de cisaillement est mesure. Des calculs d'effondrement, ou de poinçonnement, simulent des Graben ou des failles de fauchage, selon les caractéristiques introduites. Des cas tectoniques réels sont présentés. Le calcul, en vraie grandeur, de l'évolution d'une rampe de chevauchement, simule l'apparition d'un pop-up, suivi de rétrochevauchements périodiques, peu visibles en coupe sismique. Des failles, nées de phases tectoniques opposées, décrites en bassin houiller, ont inspire des calculs, ou les bandes de cisaillement se réactivent ou se recoupent, et ou les mouvements de blocs sont visibles. Dans le cas d'un rejeu de socle en contexte salifère, les structures interprétées sur des coupes sismiques et imitées sur des modèles analogiques, sont simulées précisément. Partant du modèle ajuste, des études paramétriques permettent de corréler l'existence, la position, la forme des structures, avec les conditions aux limites et les rhéologies choisies
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Traore, Nafissatou. "Modélisation numérique de la propagation des failles décrochantes dans la lithosphère." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066203.
Full textAbstract:
La modélisation numérique de la propagation des failles décrochantes est essentielle à notre compréhension du comportement mécanique long terme de la lithosphère. Dans un premier temps, nous avons cherché à reproduire la déformation intersismique autour d'une faille préexistante. Cette modélisation du chargement intersismique a permis de déterminer quelle rhéologie et quel type de chargement, justifiables mécaniquement et géologiquement, étaient nécessaires à l'obtention d'une déformation de surface cohérente avec les mesures géodésiques. Pour un déplacement latéral tel qu'imposé par le mouvement long terme des plaques, il faut imposer une hétérogénéité structurelle à l'aide d'une zone de faible viscosité sous la partie bloquée de la faille. Dans un second temps, nous avons étudié la propagation d'une faille à l'aide de la mécanique de l'endommagement. Cette approche permet de prédire l'évolution de l'endommagement sans prédéterminer le chemin de propagation, et de faire le lien avec la théorie de Griffith. Nous avons amélioré cette approche en introduisant une contrainte tangentielle résiduelle sur la faille qui s'apparente à l'introduction de friction sur les plans de faille, et en permettant l'utilisation, pour la première fois en mécanique de l'endommagement, de méthodes de résolutions mixtes. Ces développements ont permis de décrire dans des cas simples l'évolution d'une faille, ouvrant ainsi la voie à l'utilisation de nouveaux types de modèles de croissance et de propagation des faillesNumerical modelling of strike-slip faults propagation is essential to understand the long-term mechanical behavior of the lithosphere. Firstly, we aim to reproduce the interseismic deformation of a preexisting fault. The modelling of this interseismic regime enables us to determine what rheology and loading, both mechanically and geologically justifiable, are required to obtain a surface deformation that matches the geodetic measurements. When the lateral displacement is due to the long-term plates motion, a structural heterogeneity has to be imposed by the mean of a weak viscous zone beneath the locked fault. Secondly, we study fault propagation by using damage mechanics. This approach allows the prediction of damage evolution, without previously knowing the propagation path, and makes the link with the Griffith's theory. We improve this approach with the introduction of a residual tangential stress on the fault that is similar to fault planes friction, and we use mixed resolution methods, which represents a novelty in damage mechanics. These developments make possible the description of fault evolution for simple cases, and open the way towards the use of new growth and propagation fault models
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Lecour, Magali. "Modélisation des incertitudes concernant la géometrie des failles : impact sur les études volumétriques des réservoirs pétroliers." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2000. http://www.theses.fr/2000INPL048N.
Full textAbstract:
Les études d'incertitudes constituent une phase clé de l'exploration pétrolière. Les données disponibles pour modéliser les réservoirs situés en profondeur étant souvent indirectes, éparses et imprécises, les incertitudes résultantes concernent de nombreux paramètres: la géométrie du réservoir, la répartition des faciès et les propriétés des couches. Afin de diminuer les risques, la phase d'exploration doit proposer non plus un, mais plusieurs modèles balayant l'étendue des solutions possibles dans la zone étudiée. Cependant, les données concernant la géométrie des failles étant moins précises que pour les horizons, les règles mécaniques à respecter plus strictes, et la mise à jour du modèle structural plus complexe en milieu faillé, encore peu d'études ont été réalisées dans ce domaine. Le travail présenté dans ce mémoire, vise la prise en compte d'une partie des incertitudes concernant la géométrie des failles: la modification de leur géométrie (position, pendage, forme en carte) autour d'un modèle référence, à scénario de réseau de failles constant. La plus grande partie de ce travail a consisté à mettre en place de nouvelles structures: 1. Un objet faille dont le rôle est de stocker les estimations de l'incertitude et de calculer rapidement une nouvelle position pour chaque point à l'aide de champs de probabilités 2. Un gestionnaire de contacts entre les différentes surfaces du modèle géologique et permettant de mettre à jour le modèle structural après chaque simulation 3. Un gestionnaire de simulations pour l'ensemble du réseau de failles, permettant aussi de mettre à jour le modèle structural. L'objectif principal est de proposer un algorithme général permettant soit de voir l'influence de ces incertitudes sur l'estimation des volumes des réservoirs, soit de construire différentes modèles géométriques représentant le réservoir, et pouvant servir ensuite à l'étude d'autres types d'incertitudes sur les propriétés des couches géologiques.
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Taboada, Alfredo. "Modélisation numérique en tectonique : applications dans les domaines ductile et cassant." Montpellier 2, 1992. http://www.theses.fr/1992MON20022.
Full text
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Boiselet, Aurélien. "Cycle sismique et aléa sismique d'un réseau de failles actives : le cas du rift de Corinthe (Grèce)." Paris, Ecole normale supérieure, 2014. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01456400.
Full text
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Aubert, Irène. "Fault zone structural and diagenetic evolution in carbonates : impact on reservoir properties (urgonian case study, SE France)." Thesis, Aix-Marseille, 2020. http://www.theses.fr/2020AIXM0175.
Full textAbstract:
Les zones de failles ont un impact important sur les réservoirs carbonatés car elles peuvent agir comme des drains ou des barrières en fonction de leurs propriétés structurales et diagénétiques. Il est important de bien comprendre ces propriétés pour déterminer les caractéristiques hydrauliques des zones de failles. Pour cela, l'approche multidisciplinaire de cette thèse combinant l’analyse structurale, diagénétique et géochimique vise à (1) contraindre l'évolution structurale et diagénétique des zones de failles dans les carbonates, (2) établir des règles et des concepts géométriques permettant de construire des modèles géologiques cohérents, et (3) permettre une meilleure compréhension de la réponse dynamique hydraulique des zones de failles dans les carbonates à travers leurs évolutions. Nous avons étudié 3 zones de failles (Castellas, D19) affectant les carbonates de plate-forme du Barrémien inférieur (faciès Urgonien) situées dans l'anticlinal de La Fare et dans celui de la Nerthe (Provence - SE France). Ces travaux ont permis de restaurer les séquences diagénétiques des zones de failles avec des analyses de ciment sous catholuminescence et des mesures des isotopes 13C et 18O. L'analyse structurale a permis de compléter l'évolution diagénétique en déterminant les caractéristiques architecturales liées à chaque activité de faille et en discriminant l'effet des structures préexistantes sur le développement ultérieur de ces dernières. Enfin, cette étude a permis d'améliorer notre compréhension du comportement hydraulique des zones de failles dans les carbonates au cours tempsFault zones strongly impact carbonates reservoir properties as they can act as drains or barriers depending of their structural and diagenetic properties. Hence, it is important to have an integrativecomprehension of these properties that affect the fault zones hydraulic properties. To this end, the multidisciplinary approach of this thesis combining structural, diagenetic and geochemical approaches aims to (1) constrain the structural and diagenetic evolution of fault zones in carbonates (2) draw rules and geometrical concepts allowing building of coherent geological models, and (3) allow a better understanding of the hydraulic dynamic response of fault zones in carbonates through their evolutions. We studied 3 fault zones (Castellas, D19) affecting lower Barremian platform carbonates (Urgonian facies) located in La Fare and Nerthe anticlines (Provence – SE France). This work allowed the restoration of fault zones diagenetic sequences with cement analyses under catholuminescence and 13C and 18O isotopes. The structural analysis completed the diagenetic evolution by determining the architectural characteristics related to each fault activity and discriminating the effect of pre-existing structures on subsequent fault development. Finally, this study improved our understanding of fault zones hydraulic behaviour in carbonates through times
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Elias, Panagiotis. "Ground deformation observed in the western Corinth rift (Greece) by means of SAR interferometry." Paris, Ecole normale supérieure, 2013. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00839348.
Full text
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Bois, Thomas. "Étude du rôle des hétérogénéités structurales et de l'altération sur la déstabilisation des massifs rocheux par une approche couplée de modélisation physique et numérique." Nice, 2010. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00544052.
Full textAbstract:
Les déformations et ruptures gravitaires sont des phénomènes communs à tout massif rocheux, et se produisant à différentes échelles. Il est largement accepté que ces processus sont influencés par différents facteurs parmi lesquels les hétérogénéités structurales préexistantes (hérités de l’histoire géologique du massif) et les processus d’altération physico-chimique sont de premier ordre. Cependant, l’influence respective de ces paramètres reste floue. Pour avancer dans ce domaine, nous avons utilisé une approche couplée de modélisation physique et numérique en deux et trois dimensions, en se basant sur deux analogues de terrain bien documentés que sont le glissement de La Clapière (Alpes Maritimes, France) et les écroulements de Randa (canton du Valais, Suisse). Le premier objectif de cette thèse a été l’amélioration de la technique de modélisation physique existante afin de pouvoir d’une part introduire un grand nombre de discontinuités (fractures et failles) dans des modèles physiques, et d’autre part afin de produire des modèles en trois dimensions présentant une topographie réaliste issue de modèles numériques de terrain. Un protocole expérimentale de modélisation numérique a ensuite été développé afin d’étudier l’effet de l’altération physico-chimique sur la perte de stabilité des versants rocheux et ce, à grande échelle. Les résultats ont montré, au travers de l’application de la méthode couplée de modélisation physique et numérique (en deux et trois dimensions) que les failles et fractures affectant un massif rocheux (et héritées de son histoire géologique) sont des structures influençant fortement la cinématique des déstabilisations gravitaires et notamment au travers des paramètres propres de ces structures (géométrie, persistance et densité). Il a également été montré que la topographie tridimensionnelle (de premier et de second ordre) ainsi que les propriétés mécaniques à grande échelle (incluant l’altération) ont une grande influence sur le volume mobilisé lors des déstabilisations de versantGravitational slope failures are common phenomena involving all rock slopes, at various scales. It is widely accepted that different factors exert an influence on those gravitational process. Among these, structural heterogeneities (inherited from the geological story of the massif) and alteration/weathering process are of first order. However, the relative influence of those parameters is still poorly constraint. To tackle this question, a coupled physical and numerical modelling approach has been developed, considering both two and three dimensional models based on two natural examples : The La Clapière landslide (Alpes Maritimes, France) and the 1991 Randa rockslides (Valais, Suitzerland). The first goal of this PhD Thesis was to improve the existing physical modelling technique. On the one hand in order to introduce a wide/realistic number of discontinuities in physical models, and on the other hand to performed 3-D physical models based on realistic topographies (using DTM data). Then a numerical experimental process has been carried out in order to study the influence of large scale alteration on gravitational slope failure. Results have shown that faults and joints, affecting rock structures, have a strong influence on gravitational failure kinematics and especially through their geometry, persistence and density. It has also been shown that 3-D topography (of first and second order), and large scale mechanical properties (including alteration process) have a great influence on mobilized volume during slope destabilisation
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Punongbayan, Jane. "Contributions à l'étude de la faille Philippine et de l'aléa sismique de l'archipel Philippin." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2001. http://www.theses.fr/2001STR13115.
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Kargl, Sabine. "Le bassin du Marulk pendant le mésozoi͏̈que : le Viking Graben nord et la zone faillée du Møre-Trøndelag (mer du nord)." Paris 11, 2000. http://www.theses.fr/2000PA112384.
Full textAbstract:
Ces études intègrent la stratigraphie séquentielle, la bio stratigraphie, l'analyse des structures, des attributs sismiques et des faciès sismiques. La base des donnes consiste de la sismique en 2D et 3D, des puits diagraphies, qui est fourni de Exxon-Mobil Norway et SAGA Petroleum. Le bassin étudié, le bassin du Marulk, est localisé à l'intersection de la partie septentrionale du Viking Graben nord et de la zone faillée du More-Trondelag à la marge Atlantique. Le bassin a évolué comme un bassin de rift pendant le Jurassique moyen à supérieur puis durant le Crétacé. Il a donc eu une histoire polyphasée. Cette particularité qu'il partage avec d'autres bassins du Viking Graben nord est due à sa position entre la limite septentrionale de la Mer du Nord et à la marge Atlantique. Cette situation à l'intersection de deux différents domaines extensifs, un point essentiel de l'étude du bassin du Marulk, est sous l'influence des développements structuraux de la Mer du Nord et de l'Atlantique Nord. En outre, l'évolution tectono-stratigraphique du bassin du Jurassique moyen au Tertiaire et les modalités concernant la sédimentation pré-, syn- et post rift sont les objectifs. Le deuxième point de l'étude était la construction des modèles de dépôts des séquences jurassiques, crétacées et tertiaires inférieurs liés à des surfaces d'érosion dans le bassin du Marulk. Ces surfaces d'érosion sont la discontinuité de Kimméridgien, de la base du Crétacé, de l'Albien supérieur, Cénomanien moyen, de Crétacé/Tertiaire et de l'Ypresien. Les résultats des analyses d'attributs et de la faciès sismique sont intégrés dans les contextes stratigraphie séquentielle et dans le cadre structurale. Ces analyses supportent la reconnaissance, l'identification et la délinéation des faciès sismiques pour en aboutir des caractéristiques stratigraphiques et géologiques de ces intervalles. Les models de dépôts contribue à la localisation des zones des réservoirs potentielsThis study integrates sequence stratigraphy, biostratigraphic, seismic, structural, seismic facies and attribute analysis. The data consist of 2D and 3D reflection seismic and wells furnished by Exxon-Mobil Norway and SAGA Petroleum. The investigated Marulk Basin is located at the intersection between northernmost part of the North Viking Graben and the More-Trondelag Fault Zone (MTFZ) on the northeast Atlantic margin. The Marulk Basin at the northern termination of the northern North Sea evolved as a rift basin during the middle/late Jurassic, but has also a poly-phase extensional history during the Cretaceous. This particularity with respect to other North Viking Graben sub-basins is due to its location at the boundary between the northern North Sea and the Atlantic margin. This interplay between two different styles of extensional tectonics gives the overall direction for the major aim for the study of the Marulk Basin: the overprint of the North Sea and North Atlantic structural developments, the tectono-stratigraphic basin evolution from middle Jurassic to lower Tertiary and the modalities concerning the pre-, syn- and post-rift sedimentation in the Marulk Basin. The second aim was to build depositional models of Jurassic, Cretaceous and lower Tertiary key sequences associated with erosional surfaces in the Marulk Basin through seismic facies and attribute analyses. The selected surfaces are the Kimmeridgian Unconformity, Base Cretaceous Unconformity, Latest Albian and Mid Cenomanian Unconformity, Cretaceous/Tertiary Unconformity and the Ypresian Unconformity. Seismic facies and attribute analyses of these sequences are integrated in the sequence stratigraphic and structural framework. These analyses support the recognition, identification and delineation of seismic facies in order to characterize stratigraphic and geological features for these intervals. Depositional models improve the delineation of areas that could be of interest for hydrocarbon exploration
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Brantut, Nicolas. "Couplages thermo-hydro-mécaniques et chimiques lors de la rupture et du glissement sismiques." Paris 7, 2010. http://www.theses.fr/2010PA077245.
Full textAbstract:
Des expériences de déformation du gypse à des températures de 25 à 70°C montrent une localisation de la déformation dans des bandes de cisaillement, par des processus à la fois fragiles et ductiles. La déformation est lente à température ambiante alors qu'à 70°C la formation des bandes de cisaillement est dynamique. Dans des tests jusqu'à 150°C, au-delà de la température de déshydratation du gypse, les échantillons se compactent fortement, ce qui est associé à une forte activité acoustique. Au cours de la transformation, le module de Poisson de la roche diminue, à cause des effets de fissuration et du remplacement des phases. L'analyse théorique des couplages thermo-hydro-mécaniques et chimique au cours de la nucléation et du glissement sismique montre que le caractère endothermique des réactions de déshydratation permet une limitation très efficace de la température le long des failles, y compris pendant des glissements rapides. Cet aspect est confirmé par des tests expérimentaux de friction sur du gypse soumis à un glissement à haute vitesse. De plus, les analyses de stabilité du système théorique montrent que les réactions de déshydratation peuvent déstabiliser un glissement stable et ainsi provoquer une accélération pouvant donner lieu à un séisme. Les travaux présentés dans cette thèse montrent la complexité du comportement mécanique des roches contenant des minéraux hydratés ; cela met en lumière l'importance de la connaissance de la lithologie et de la minéralogie des roches, ce qui est souvent mésestimé en sismologie. Cette complexité est sans doute responsable de la grande variété de séismes observés dans la natureDeformation tests on gypsum at 25 and 70°C show that strain is localized in shear bands, formed by a mixture of brittle and plastic processes. Shear banding is slow at room temperature whereas it is dynamic at 70CC. This acceleration of the deformation with increasing temperature could be explained by a thermal activation of plasticity. In heating tests up to I50°C, above the dehydration temperature of gypsum , the samples undergo a strong compaction, which is associated with a large acoustic activity. During the reaction, the Poisson's ratio of the rock decreases, due to microcracks accumulation and phase change. A theoretical analysis of thermo-hydro-mechanical and chemical couplings during nucleation and seismic slip demonstrates that the enclothennic character of dehydration reactions is responsible for a strong thermal buffering of the plane, even if the slip rate is high. This prediction is confirmed by experimental high-velocity friction tests on gypsum. In addition, the stability analysis of a theoretical fault model shows that dehydration reactions can clestabilize a normally (i. E. When no reaction occurs) stable fault, which can potentially lead to an earthquake. The work summarized in this thesis shows a great complexity of the mechanical behaviour of thermally unstable rocks; it emphasizes the importance of a good knowledge of fault rocks lithology and mineral composition, which is often overlooked by seismologists. This complexity is probably responsible for the great variety of earthquakes observed in nature (e. G. Slow or silent slips, low frequency events. Non-volcanic tremors. . . )
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Carretier, Sébastien. "Cycle sismique et surrection de la chaîne de Gurvan Bogd (Mongolie) : approche de la géomorphologie quantitative." Montpellier 2, 2000. http://www.theses.fr/2000MON20204.
Full textAbstract:
Notre but est d'estimer les vitesses de deplacement vertical du systeme decrochevauchant de bogd (chaine de gurvan bogd, so mongolie), lie a la collision inde-asie et dont les faibles vitesses horizontales posent le probleme de l'evolution et de la repartition de la deformation cosismique en asie centrale. Les marqueurs decales par les failles (cones et terraces alluviaux) sont exceptionnellement bien preserves grace a l'aridite du climat mongol, ce qui permet l'estimation des vitesses de surrection par des methodes de geomorphologie quantitative. Nous avons developpe des modeles pour dater les escarpements cumules de failles inverses, et utilise le 1 0be produit in situ pour dater des cones alluviaux sureleves par ces failles. Nous estimons une vitesse moyenne de surrection similaire sur les failles inverses bordant les massifs de ih bogd et de baga bogd pendant le pleistocene superieur de 0. 1 mm/a. Cette vitesse prend en compte des variations brutales de l'activite sismique (0-1 mm/a), nulle sur des periodes de 100 ka, et par groupes de seismes caracteristiques sur des periodes de 20 ka. Par ailleurs, les datations des trois derniers cones alluviaux montrent que l'exportation des sediments dans la plaine de depot est fortement discontinue et a lieu tous les 100 ka du cycle de milankovitch. Nous avons analyse et compare la morphologie d'un massif avec des modeles 1d et 2d d'interactions tectonique-erosion, qui suggerent une vitesse moyenne de surrection de l'ordre de 0. 1 mm/a, et un age du massif de 20 ma, beaucoup plus ancien que les estimations anterieures. En outre, sur la base du synchronisme des cycles climatiques et sismiques, nous proposons que la forte erosion pendant les interglaciaires joue un role preponderant sur la reprise de l'activite sismique de ces failles.
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Godefroy, Gabriel. "Modélisation cinématique et stochastique des failles à partir de données éparses pour l’analyse des incertitudes structurales." Thesis, Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0052/document.
Full textAbstract:
Le manque et l’ambiguïté des observations géologiques ainsi que le choix des concepts utilisés pour leur interprétation ne permettent pas de représenter les structures géologiques avec certitude. Dans ces travaux de thèse, je m’intéresse à l’estimation des incertitudes associées à la représentation des structures faillées à partir de données éparses. Une première contribution de cette thèse est l’étude des incertitudes d’interprétation lors de l’association des observations pouvant appartenir à une même faille. Des règles numériques, traduisant les concepts et les connaissances utilisés pendant l’interprétation structurale (telles que les orientations et les dimensions des structures) assurent la reproductibilité de l’interprétation. Chaque scénario d’association est représenté par un métamodèle reposant sur la théorie des graphes. Je présente une méthode numérique d’interprétation multi-scénarios basée sur ce formalisme. Son utilisation montre que la dimension combinatoire du problème rend faible la probabilité de trouver la bonne association et que le choix des règles perturbent les associations obtenues. Une seconde contribution est l’intégration d’une distribution théorique du déplacement sur le plan de failles normales et isolées pour assurer la cohérence cinématique des modèles structuraux en trois dimensions. Je présente un opérateur cinématique pour déplacer numériquement les structures à proximité d’une faille non nécessairement plane. Le champ de déplacement est paramétré par deux profils décrivant l’évolution du rejet sur la surface de faille (TX et TZ), un profil d’atténuation dans la direction orthogonale à la surface de faille (TY) et une valeur de déplacement au centre de la faille (Dmax). Ces paramètres sont choisis à partir des observations structurales par optimisation numérique. L’utilisation de cet opérateur permet de valider des interprétations structurales et d’assurer la cohérence cinématique des modèles structuraux construits à partir de données éparses et/ou dans des contextes de déformation polyphasée. Les méthodologies présentées sont testées et discutées en utilisant deux jeux de données. Le premier est composé de neuf lignes sismiques 2D acquises au large du Maroc (marge d’Ifni) qui imagent un socle cristallin faillé. L’interprétation de ces données éparses est guidée par des connaissances dérivées de l’étude d’un affleurement proche. Cependant, l’association des observations appartenant à la même faille ainsi que la chronologie de la mise en place des structures restent fortement incertaines. Le second jeu de données utilisé est situé dans le bassin de Santos, au large du Brésil. Des failles normales y recoupent une série sédimentaire bien stratifiée. Elles sont imagées par un cube sismique de haute résolution. Des observations éparses synthétiques en sont extraites pour tester l’approche. La qualité des données sismiques 3D donne une bonne confiance dans le modèle de référence. Cela permet de tester les méthodes numériques et les règles géologiques développées dans cette thèse pour estimer les incertitudes structuralesThe sparsity and the incompleteness of geological data sets lead geologists to use their prior knowledge while modeling the Earth. Uncertainties in the interpretation are an inherent part of geology. In this thesis, I focus on assessing uncertainties related to the modeling of faulted structures from sparse data. Structural uncertainties arise partly from the association of fault evidence explaining the same structure. This occurs especially while interpreting sparse data such as 2D seismic lines or limited outcrop observations. I propose a mathematical formalism to cast the problem of associating fault evidence into graph theory. Each possible scenario is represented by a graph. A combinatorial analysis shows that the number of scenarios is related to the Bell number and increases in a non-polynomial way. I formulate prior geological knowledge as numerical rules to reduce the number of scenarios and to make structural interpretation more objective. I present a stochastic numerical method to generate several interpretation scenarios. A sensitivity analysis, using synthetic data extracted from a reference model, shows that the choice of the interpretation rules strongly impacts the simulated associations. In a second contribution, I integrate a quantitative description of fault-related displacement while interpreting and building 3D subsurface models. I present a parametric fault operator that displaces structures closely surrounding a fault in accordance with a theoretical isolated normal fault model. The displacement field is described using the maximum displacement (Dmax), two profiles on the fault surface (TX and TZ), and a third profile representing the displacement attenuation in the normal direction to the fault surface. These parameters are determined by numerical optimization from the available structural observations. This kinematic fault operator ensures the kinematic consistency of structural models built from sparse data and/or in polyphasic deformation contexts. These two modeling methodologies are tested and discussed on two data sets. The first one contains nine seismic lines imaging a faulted and fractured basement in the Ifni Margin, offshore Morocco. The interpretation of these lines is guided by orientation measurements coming from a nearby onshore field analog. However, uncertainties remain on the association of observations and on the structure chronology. The second data set is located in the Santos Basin, offshore Brazil. A seismic cube exhibits normal faults within a layered sedimentary sequence. I build a reference structural model from this high quality seismic data. The kinematic and stochastic methodologies can be tested and discussed on synthetic sparse data extracted from this known reference model
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Ben, Jemiaa Mohamed. "Évolution tectonique de la zone de failles Trozza-Labeied (Tunisie centrale)." Paris 11, 1986. http://www.theses.fr/1986PA112342.
Full textAbstract:
La délimitation des domaines paléogéographiques dans la zone du Trozza-Labeied est intimement liée aux accidents principaux du Trozza et de Labeied. Les études stratigraphique et tectonique indiquent des jeux de ces accidents principaux depuis le Crétacé moyen jusqu’au Quaternaire. L’accident E-W de Labeied, à jeu en faille normale lors des périodes distensives, a engendré, au nord, un graben asymétrique donnant des dépôts très épais. Lors des phases compressives éocène et miocène terminal, cet accident a joué en famille inverse décrochante entrainant un rehaussement du graben et une érosion partielle ou totale des dépôts de celui-ci. L’accident N40 à NS du Trozza, dont l’activité crétacé est masquée par les rejeux néogènes, a joué essentiellement en chevauchement lors des phases majeures compressives éocène et miocène terminal. La complexité du massif du Trozza est due à l’existence d’accidents anciens, annexes, polyphasés, fracturant la masse aptienne du Jebel et entrainant des décalages entre les portions de l’accident majeur chevauchant. Les accidents majeurs du Trozza et de Labeied constituent les manifestations de couverture d’accidents profonds à enracinement dans un niveau intermédiaire (Trias ?) ou dans le socle. A l’échelle de la tectonique des plaques, la distension intracontinentale est prépondérante dans la Tunisie centrale (F. N. Synsédimentaires, grabens …) avec toutefois quelques épisodes décrochants compressifs lors des périodes paroxysmales (Eocène, Miocène supérieur, Quaternaire moyen).