La surface topographique est une interface dynamique qui répond à différentes sollicitations externes comme mouvements verticaux de la lithosphère ou les variations climatiques. Le climat est par exemple responsable de variations du niveau de la mer, et des taux de précipitation qui vont faire varier la vitesse d’incision des rivières et la dégradation des versants (« surface uplift »). La tectonique, l’isostasie et les interactions manteau/lithosphère entraînent à leur tour des mouvements verticaux responsables de variations topographiques (« rock uplift »).
Lien entre tectonique, isostasie, climat et formation des reliefs
Nous nous attachons à mieux quantifier et modéliser les vitesses d’évolution de la surface topographique (rock uplift et surface uplift) et ses temps caractéristiques de réponse afin de mieux comprendre l’impact de ces deux forçages (tectonique et climat) dans l’évolution des surfaces continentales, notamment dans les vitesses d’incision des rivières alpines et leur lien avec les processus de versants (glissements de terrain).
Surfaces d’incision préservées dans la vallée de l’Estéron (Alpes Maritimes)
Interactions lithosphère-manteau et variations topographiques des zones de subduction
Le plongement d’une plaque océanique, son interaction avec l’écoulement visqueux dans le manteau profond, et le détachement éventuel du slab influencent à la fois la composante dynamique et statique de la topographie. Cette interaction est responsable de changements périodiques du régime de contraintes dans les plaques lithosphérique à proximité des zones de subduction, qui va également se traduire par des mouvements verticaux. Nous poursuivrons nos travaux de développement méthodologique et de mise au point de codes de calcul 3D permettant de prendre en compte des modèles à surface libre, couplant déformations lithosphériques et mantelliques. Le cas des convergences obliques et à marges fortement courbes sera plus particulièrement étudié.
Contexte : Task 4 « Physical modelling of subduction-induced vertical motions » du Projet GAArAnti (ANR) déposé en avril 2016.
Déformation du panneau plongeant et flux mantelliques 3D (Cerpa et al., 2016)
