Ce thème est celui de l’équipe sortante du LGRMP (EA 3264), restructurée. Il est important de poursuivre cette dynamique de recherche intéressante qui s’est traduite par un bon financement lors du dernier quadriennal (GDR Marges, INSU, IPEV) mais de focaliser l’activité vers le thème magma et déformation en extension. Il est à noter que le LGRMP était maître d’œuvre de l’une des actions du GDR Marges (le GDR se termine en 2006 sous sa forme actuelle, mais les actions précédentes restent financées en 2007). Le LGRMP s’est spécialisé ces dernières années dans l’étude des marges passives volcaniques qui sont des zones de rupture lithosphérique très rapides associées à une production magmatique particulièrement importante (> 1km3/an). Ces marges se forment très généralement au sein d’une lithosphère continentale qui est déjà en extension lente, avec formation de bassins sédimentaires. Les marges volcaniques sont associées à un boudinage lithosphérique étroit et sont associées, dans la croûte supérieure, au développement de prismes de laves inclinées vers l’océan (SDRs) limités par de grands détachements à pendage vers le continent.
Les problématiques sur laquelle nous proposons de nous concentrer sont celles des conséquences isostatiques, thermiques et tectoniques des accumulations rapides de magma (laves/projection + essaim de dykes et de sills) dans l’évolution des rifts sédimentaires adjacents aux marges volcaniques, qui sont eux-mêmes recouverts et/ou intrudés de magma. Il est important, par exemple, de comprendre les effets flexuraux (et donc thermiques) de la surcharge liée à la mise en place d’un prisme SDR (jusqu’à 12km d’épaisseur de magma) sur les bassins sédimentaires adjacents. Une thèse débute au Mans sur ce thème (financement étranger, étudiant inscrit au Mans) à partir de l’exemple de la marge volcanique SE de la Baie de Baffin (programme 290 de l’IPEV). Le financement de ce travail de recherche provient du GDR Marges (financement reconduit pour 2007 au moins) et de l’IPEV.

Nous cherchons à nous focaliser sur le thème du « plombage » magmatique des bassins sédimentaires. Les bassins adjacents aux marges volcaniques sont recoupés par un réseau complexe d’intrusions mafiques (essaims de sills reliés par des dykes). Ces sills peuvent représenter jusqu’à 10% de l’épaisseur cumulée des bassins intrudés. Il est important de comprendre les mécanismes d’injection des magmas dans un milieu stratifié hétérogène : dynamique de mise en place des essaims de sills, causes de la segmentation des intrusions, relations mécaniques entre intrusions et failles, effet thermique des intrusions isolées et en essaims. Les processus physiques de contamination chimique du magma lors de sa mise en place ainsi que les transferts ioniques vers l’encaissant sédimentaire sont mal compris, tout comme les conséquences de cette assimilation sur la formation de phases spécifiques. Ce thème est également directement en relation avec le soutien du LGRMP par le GDR Marges (et Euromargin ; cf. document bilan de l’EA 3264). Un seul autre laboratoire européen, avec lequel nous sommes en contact, travaille spécifiquement sur ce thème (Physics of Geological Processes, Oslo, Resp. : Sverre Planke http://www.fys.uio.no/pgp/) qui intéresse le domaine pétrolier et s’inscrit aussi dans la compréhension des changements climatiques brutaux lors des grandes périodes volcaniques*
Nous utiliserons la modélisation numérique et analogique pour étudier la propagation de cracks sous pression de fluide dans un milieu stratifié en collaboration avec le PGP. Nous étudierons également de manière très fine les phénomènes de contamination chimique entre magma et sédiments (études de cas au Portugal et en Ecosse ; travail supervisé par E. Humler). Ce travail fait l’objet d’une thèse qui débute en 2006, en co-encadrement Le Mans-Nantes. En outre, toujours en collaboration avec Nantes (P. Launeau) mais aussi Paris VI, nous continuerons à développer des outils d’étude des écoulements magmatiques dans les intrusions planaires en développant notamment une comparaison sur quelques intrusions tests entre les méthodes que nous avons développées au LGRMP (AMS : méthode des foliations) et une étude originale (in situ) de l’anisotropie de propagation d’ondes de haute fréquence dans ces mêmes intrusions.