Différences

Ci-dessous, les différences entre deux révisions de la page.

--- theses:start [2024/10/21 15:12] – i.thinon_brgm.fr
+++ theses:start [2024/12/12 17:52] (Version actuelle) – i.thinon_brgm.fr
@@ Ligne 30: / Ligne 30: @@
 Deuxièmement, grâce à des simulations numériques, nous avons étudié l'initiation et le développement de structures accommodant la déformation cisaillante entre deux rifts. Pour ce faire, nous avons utilisé une approche de modélisation par éléments discrets pour simuler la lithosphère sous l'archipel des Comores. La lithosphère est représentée par une couche fragile de 360x360x55 km composée de 500 000 éléments discrets (DE) liés entre eux par des liaisons élastiques-fragiles reposant sur une asthénosphère fluide et inviscide. Les conditions aux limites des modèles sont choisies pour imiter les conditions géodynamiques de la région du canal Nord Mozambique. Grâce à des expériences numériques, nous sommes en mesure de distinguer quatre phases pour le développement de structures en-échelon accommodant la déformation. Ces structures sont orientées N145°E et se développent à partir de leurs centres vers le nord-ouest et le sud-est simultanément. Chaque structure en-échelon est constituée de deux familles de segments présentant deux orientations principales (N160°E et N110°E) avec des zones de relais entre certains segments. Grâce au champ de déplacement net, ainsi qu'à sa composante rotationnelle, cisaillante et divergente, nous montrons que les deux types de segments sont en transtension, avec un léger décrochement latéral gauche pour ceux orientés N160°E et droit pour ceux orientés N110°E. Ceci témoigne d'une extension tectonique globale N45°E dans la partie centrale du modèle.
 La comparaison entre les structures créées par les simulations numériques et la déformation volcano-tectonique des Comores met en évidence des similitudes dans le développement, la géométrie, les orientations et les caractéristiques mécaniques de ces structures. Ces correspondances permettent non seulement de mieux contraindre la géodynamique du Canal Nord Mozambique et la déformation volcano-tectonique des Comores, mais aussi de discuter du contrôle exercé par la tectonique sur le volcanisme, ainsi que les origines de ce volcanisme.//
 ----
@@ Ligne 51: / Ligne 50: @@
 **Abstract :**
+//The Comoros archipelago, located north of the Mozambique Channel between the African continent and Madagascar, is formed by the east-west alignment of Mayotte, Anjouan, Mohéli and Grande Comore islands, as well as numerous submarine structures. For decades, the origin of volcanism in this archipelago has been debated between the hypothesis of a hotspot and the hypothesis of lithospheric deformation. The major seismic and volcanic crisis initiated in 2018 in Mayotte and linked to the construction of the new submarine volcano, Fani Maoré, has once again revealed the need to further our current knowledge of the geology of the Comoros archipelago. This thesis therefore aims to understand the interactions between volcanism and tectonics during the evolution of the Comoros archipelago, and to explore their possible links with the regional geodynamic context and associated volcanism. To this end, we have combined potassium-argon dating and chemical analysis of a series of lava samples to provide a robust chronosequence of the age of Comoros volcanism. These samples were collected from a wide range of submarine and aerial volcanic structures throughout the archipelago during the SISMAORE (2020-2021) and SCRATCH (2021) oceanographic campaigns, and several field trips. The potassium-argon dating and geochemical analyses carried out on these samples have enabled us to clarify the chronology of volcanism north of the Mozambique Channel, in particular for the island of Mohéli and several previously little-known or unknown submarine edifices (Leven, Zélée and Geyser banks, Jumelles ridges and Mwezi province). The results obtained during this thesis enable us to
+reconstruct the evolution of the archipelago from the Late Miocene to the present day. The volcanotectonic activity of the Comoros Islands and the Zélée, Geyser and Leven banks is thus marked by a generalized volcanic phase initiated at 9-8 Ma. A volcanic lull is then observed between 3.5 and 2.5 Ma in the Comoros, and coincides with a phase of regional subsidence. Finally, another tectonic and magmatic phase begins at 3-2.5 Ma. It reflects the spreading and expansion of magmatism throughout the archipelago. This second phase gives the archipelago its main current morpho-bathymetric features, with the progressive development of NW-SE en-échelon structures, and the numerous submarine edifices extending towards the north of the archipelago. The entire Comoros archipelago, with its many newly characterized volcanoes, thus forms an east-west volcanic chain that extends from the Cenozoic volcanoes of Madagascar to the East African Rift System (EARS). The distinct phases of activity revealed in the Comoros since the Late Miocene coincide with kinematic changes observed at the boundary of the Lwandle and Somalia plates in the northern Mozambique Channel. The strong synchronicity observed between the volcano-tectonic activity of the Madagascar-Comoros chain and that of the EARS suggests that the two systems are controlled by common processes of lithospheric deformation and/or mantle upwelling.//
 **Résumé :**
+//L’archipel des Comores, situé au nord du canal du Mozambique entre le continent africain et Madagascar, est formé par l’alignement, d’est en ouest, des îles de Mayotte, Anjouan, Mohéli et Grande Comore, ainsi que de  nombreux édifices sous-marins. Depuis de nombreuses décennies, l’origine du volcanisme de cet archipel reste débattue entre l’hypothèse d’un point chaud ou celle de déformations lithosphériques. La crise sismique et volcanique majeure initiée en 2018 à Mayotte et liée à la construction du nouveau volcan sous-marin, Fani Maoré, a de nouveau révélé le besoin d’approfondir les connaissances actuelles sur la géologie de l’archipel des Comores. Cette thèse vise ainsi à comprendre les interactions entre le volcanisme et la tectonique au cours de l’évolution de l’archipel des Comores, et à explorer leurs éventuels liens avec le contexte géodynamique régional et le volcanisme associé. Pour ce faire, nous avons conjointement daté par la méthode potassium-argon et analysé la composition chimique d’une série d’échantillons de lave afin d’établir une chrono-séquence robuste de l’âge du volcanisme des Comores. Ces échantillons proviennent de nombreuses structures volcaniques sous-marines et aériennes de l’archipel qui ont été collectées lors des campagnes océanographiques SISMAORE (2020-2021) et SCRATCH (2021), et de plusieurs missions de terrain. Les datations potassium-argon et analyses géochimiques réalisées sur ces échantillons permettent de préciser la chronologie du volcanisme au nord du canal du Mozambique, en particulier celle de l’île de Mohéli et de plusieurs édifices sous-marins peu ou pas connus jusqu’alors (bancs du Leven, de la Zélée et de Geyser, rides des Jumelles et province de Mwezi). L’ensemble des résultats obtenus au cours de cette thèse permet de retracer l’évolution de l’archipel depuis la fin du Miocène jusqu’à l’Actuel. L’activité volcano-tectonique des îles des Comores et des bancs de la Zélée, de Geyser et du Leven est ainsi marquée par une phase généralisée de volcanisme initiée à 9-8 Ma. Une phase de quiescence volcanique est ensuite observée entre 3,5 et 2,5 Ma aux Comores, et coïncide avec une phase de subsidence régionale. Enfin, une autre phase tectonique et magmatique s’initie à partir de 3-2,5 Ma. Elle témoigne de la propagation et de l’élargissement du magmatisme qui affecte l’ensemble de l’archipel. Cette seconde phase confère à l’archipel ses principales caractéristiques morpho-bathymétriques actuelles avec le développement progressif des structures en-échelon NO-SE, et les nombreux édifices sous-marins s’étendant vers le nord de l’archipel. L’ensemble de l’archipel des Comores, avec ses nombreux édifices sous-marins nouvellement caractérisés, forme ainsi une chaîne volcanique d’orientation est-ouest qui s’étend des volcans cénozoïques de Madagascar jusqu'au système des rifts est-africains (EARS). Les phases d’activité distinctes révélées aux Comores depuis la fin du Miocène coïncident avec les modifications cinématiques observées à la frontière des plaques Lwandle et Somalie dans le nord du canal du Mozambique. La forte synchronicité constatée entre l’activité volcano-tectonique de la chaîne Madagascar-Comores et celle de l’EARS suggère donc que les deux systèmes sont contrôlés par des processus de déformation lithosphérique et/ou de remontée mantellique communs.//
@@ Ligne 89: / Ligne 89: @@
 ==== WP1:  "Analyse et contexte de la sismicité des 10 premiers mois de la crise sismo-volcanique de Mayotte (2018-2019)" ====
-Nicolas MERCURY
+Nicolas MERCURY {{{{:theses:mercury_nicolas.jpg?nolink&150 |}}
 **Co-direction :** Jérôme VAN DER WOERD (ISTE - Université de Strasbourg) ;
@@ Ligne 104: / Ligne 104: @@
 **Abstract :**
+//The building of the 4th active French volcano, Fani Maore, 50 km east of Mayotte, is accompanied by an unprecedented seismic crisis in this region, between May 10, 2018 and today. The highest rate of seismicity and earthquakes of strong magnitude (up to Mw 5.9) are concentrated during the first months of activity, while the monitoring networks are insufficient.This work uses seismological data from May 10, 2018 to February 24, 2019 in order to build a homogeneous catalog and lower location uncertainties. The analysis of this seismicity highlights the uniqueness of the seismo-volcanic phenomenon east of Mayotte, with two distinct mechanically different swarms and a migration of magma over several tens of kilometers from a deep reservoir. This work seeks to integrate the activity of the east-Mayotte volcanic chain in the regional context, and presents a study of seismicity along the Comoros archipelago.//
+**Résumé:**
+La mise en place du 4e volcan français actif, le Fani Maore à 50 km à l’est de Mayotte estaccompagnée d’une crise sismique sans précédent dans cette région, entre le 10 mai 2018 et aujourd’hui. Le taux de sismicité le plus élevé et les séismes de magnitude forte (jusqu’à Mw 5.9) se concentrent lors des premiers mois d’activité, alors que les réseaux de surveillance sont insuffisants.Ce travail reprend les données sismologiques du 10 mai 2018 au 24 février 2019 afin de construire un catalogue homogène et réduire les incertitudes de localisation. L’analyse de cette sismicité met en évidence l’unicité du phénomène sismo-volcanique à l’est de Mayotte, avec deux essaims distincts mécaniquement différents et une migration du magma sur plusieurs dizaines de kilomètres depuis un réservoir profond. Ce travail cherche à intégrer l’activité de la chaîne volcanique est-Mayotte dans le contexte régional, et présente une étude de la sismicité le long de l’archipel des Comores.
+----
 ==== WP3:  "compilation and modelling of the magnetic and gravity data " ====
 Albane CANVA
 **Supervisors:** Aurélie Peurefitte, Isabelle Thinon (BRGM),
@@ Ligne 118: / Ligne 125: @@
+===== Liste stage de Master II - projet ANR-COYOTES =====
+--------
+==== H. Fernandez (Master II) "Analyse flexurale de l'archipel des Comores". 31pp. supervisor: V. Clouard (GET)====
+**Abstract :**
+//The Comoros archipelago is located between Africa and Madagascar. Geological setting of this region is mainly unknown and still debated. The regional volcanism is also not yet understood. In this study, we are looking for the elastic thickness Te below the archipelago. It could bring some answers to the current questions. 2 main methods are used to find Te in this study : a direct model (Parker) and Morlet wavelets programs developed by Kirby and Swain. Density of mantle and water are fixed to 3300 and 1035 respectively ; loading density is set to 2700 and crust density to 2800 (we take a continental crust). Crustal thickness is fixed to 15 km (Dofal et al, 2021) for Parker's method and is variable for the wavelets one. We obtain a Te around 20 km with the Parker's method. We suppose that these results are impacted by the sediment layer and by the lack of gravimetry data on the Comoros islands. Kirby's program give us two provinces with different Te, brutally separated by a limit, going through Mayotte, with an orientation NESW. At the west of Mayotte, Te is about 40-60 km and at the east, is around 15-30 km. This limit could be interpreted as a continent-ocean transition with the west part being oceanic crust and the east part is continental. This is compatible with the COT position proposed by Klimke et al, 2016. Those two models are highly sensitive to the input data and a better constrain on these parameters (Moho depth, densities, ...) are. needed in the future.//
+**Résumé:**
+L'archipel des Comores est situé entre l'Afrique et Madagascar. Cette région est peu connue et de nombreuses connaissances géologiques sont encore débattues (nature et épaisseur de la croûte, origine du volcanisme, etc). Dans cette étude, nous cherchons à déterminer l'épaisseur élastique au niveau de l'archipel. Cela pourrait apporter des éléments de réponse sur l'origine du volcanisme. Nous utilisons pour cela 2 méthodes : un modèle direct (Parker) et une analyse par ondelettes de Morlet, développée par Kirby et Swain. Nous fixons les densités du manteau et de l'eau à 3300 et 1035, respectivement, la densité du chargement (îles) à 2700 et de la croûte (que nous supposons continentale) à 2800. L'épaisseur crustale est fixée à 15 km (Dofal, 2021) pour le modèle direct et sera variable pour la méthode des ondelettes. Nous
+obtenons un Te autour de 20 km avec Parker. Ces résultats sont influencés par l'épaisseur sédimentaire et aussi par le manque de données gravimétriques terrestres récentes au niveau de l'archipel. La méthode des ondelettes nous montre la présence de 2 provinces distinctes séparées par une limite brutale, orientée NE-SO, passant au niveau de Mayotte. A l'est de cette limite, Te vaut entre 15-30 km et à l'ouest, elle varie entre 40 et 60 km. Cette limite peut être interprétée comme une transition océan-continent avec de la croûte océanique à l'ouest et continentale à l'est. Cette interprétation semble cohérente avec le modèle proposé par Klimke et al,
+. Il est malgré tout important de mentionner que les 2 méthodes utilisées sont très sensibles aux données et paramètres d'entrée. Ainsi, l'utilisation de données plus précises, nombreuses et surtout mieux délimitées spatialement sont nécessaires pour confirmer nos résultats.
+----
+**Ben Naghrouzi N. (2022-/2023) “Tectonic characterization of the “Kerimbas Basin - Davie Ridge - Comoros triple junction” and its comparison with the Afar triple junction”. 29pp. Master II memory. Supervisors: Van der Woerd J. & Doubre C. ITES - EOST - Université de Strasbourg.**
+**Abstract :**
+//The intersection between the Kerimbas Basin, the Davie Ridge and the Comoros Archipelago, located in the western Indian Ocean, is a triple junction between the Somalia, Lwandle and Rovuma plates along the East African rift system. The aim of this study is to provide a tectonic characterization of this triple point by analyzing the faults and active structures that make it up. By combining bathymetric surveys, seismic data, and geological observations, particularly in the Kerimbas basin and western Comoros, we present a detailed analysis of the tectonic features and processes occurring at the triple junction. As a first step, we have mapped the faults in detail using the South-West Indian Ocean Bathymetric Compilation (swIOBC) for the Kerimbas basin. To better understand the workings of intersecting fault systems, we also studied active graben intersection zones in the southern Afars, where we have access to high-resolution imagery (Pleiades images from GoogleEarth) and accurate digital elevation models (TanDEM-X 12m). The results of our study highlight the existence of perpendicularly intersecting normal faults with simultaneous activity. Furthermore, the geometry of the normal fault systems reveals a senestial motion component along the Kerimbas basin faults, and a dextral motion component along the western Comoros faults. These observations are consistent with a stable perpendicular RRR junction, with mechanisms at the focus of regional seismicity, and with plate kinematics derived from geodesy. This study reports for the first time on active east-west-trending.//
+**Résumé:**
+L’intersection entre le bassin de Kerimbas, la dorsale de Davie et l’archipel des Comores, située dans l'océan Indien occidental, est une jonction triple entre les plaques Somalie, Lwandle et Rovuma le long du système de rift Est Africain. L'objectif de cette étude est de fournir une caractérisation tectonique de ce point triple par une analyse des failles et structures actives qui le composent. En combinant des levés bathymétriques, des données sismiques et des observations géologiques, en particulier au niveau du bassin de Kerimbas et de l’ouest des Comores, nous présentons une analyse détaillée des caractéristiques et des processus tectoniques qui se produisent au niveau de la jonction triple. Dans un premier temps nous avons cartographié en détail les failles en nous basant sur la Compilation Bathymétrique du Sud-Ouest de l'Océan Indien (swIOBC) pour le bassin de Kerimbas. Afin de mieux comprendre le fonctionnement de systèmes de faille qui se croisent, nous avons également étudié des zones d’intersection de grabens actifs dans le sud des Afars où nous avons accès à des images à haute résolution (images Pleiades de GoogleEarth) et des modèles numériques d'élévation précis (TanDEM-X 12m). Les résultats de notre étude mettent en évidence l'existence de failles normales se recoupant perpendiculairement et à l'activité simultanée. De plus, la géométrie des systèmes de failles normales révèle une composante de mouvement sénestre le long des failles du bassin de Kerimbas, et une composante de mouvement dextre le long des failles de l’ouest des Comores. Ces observations sont compatibles avec une jonction de type RRR perpendiculaire stable, avec les mécanismes au foyer de la sismicité régionale et avec la cinématique des plaques issue de la géodésie. Cette étude rend compte pour la première fois de failles normales-dextres actives de direction est-ouest associées à l’archipel des Comores et à la frontière de plaque Somalie-Lwandle, établissant ainsi les bases d'études ultérieures de cette jonction triple dans la région.