Study of the stress fields neogene to present day of Southwestern Alps : implications for alpine geodynamic and seismic activity

Ce travail de thèse présente une analyse géologique combinant plusieurs méthodes : géologie structurale des bassins néogènes et plio-quaternaires, inversion comparée des couples failles/stries et mécanismes au foyer ainsi qu’une l’analyse de la répartition spatiale et temporelle de la sismicité en relation avec la pluviométrie, avec pour objectif de comprendre quelle est la signification de l’activité sismique dans un système orogénique lent en prenant pour exemple le sud des Alpes Occidentales. Les principaux résultats sont les suivants : La région soumise à un raccourcissement nord-sud révélé par l’analyse et le caractère syn-tectonique des bassins miocènes et plio-quaternaires. La déformation est principalement accommodée par des systèmes décrochants N140 dextres. Ces systèmes décrochants concentrent la déformation active le long de structures héritées. On trouve de façon synchrone de l’extension (au nord-ouest du massif du Mercantour) et de la compression (au pied de la marge Ligure) le long d’un même système décrochant N140 dextre. La transition se fait progressivement, passant d’un régime transtensif au nord (dépression de Jausiers) vers un régime transpressif au sud qui s’explique par des permutations de contraintes. Cette géodynamique alpine est temporellement et cinématiquement reliée à une rotation continue de la micro-plaque apulienne et ce depuis le Miocène, contrôlée par l’ouverture des bassins ligure puis tyrrhénien. Le moteur de la tectonique active semble donc lié à la rotation de l’Apulie elle-même contrôlée par la subduction en Méditerranée.This thesis aims at understanding the significance of seismic activity in a slow orogenic system with the example of the South Western Alps. It presents a geological analysis combining several methods and approaches: (i) a structural analysis of Neogene basins, (ii) a comparison of fault-striae data inversions with focal mechanisms and (iii) an analysis of the spatial and temporal distribution of seismicity in relation with rainfall. The main results are as follows: - The area is subject to a prolonged and globally similar through time north-south shortening context revealed by the analysis of the Miocene and Plio- Quaternary basins. The deformation is mainly accommodated by strike-slip dextral N140 faults. These strike slip faults focus the active deformation along inherited structures. - The geodynamic history of the S Alps is correlated with that of the Mediterranean back-arc basin opening. Extension (at the N-W end of Mercantour massif) and compression (at the foot of the Ligurian margin) occur along a dextral strike-slip system N140°E that might limit the Apulian block rotation. The transition is gradual, the regime evolves from a transtensive to a transpressive regime, from north to south, explained by permutations of stress inferred from fault-strea data analysis. - In this context of slow deformation, seismicity shows an annual periodicity correlated with the frequency and amount of rainfalls. This correlation can be explained by two processes that facilitate the triggering of earthquakes

Étude des champs de contraintes néogènes à actuels des Alpes du sud : implications sur la géodynamique alpine et l’activité sismique

This thesis aims at understanding the significance of seismic activity in a slow orogenic system with the example of the South Western Alps. It presents a geological analysis combining several methods and approaches: (i) a structural analysis of Neogene basins, (ii) a comparison of fault-striae data inversions with focal mechanisms and (iii) an analysis of the spatial and temporal distribution of seismicity in relation with rainfall. The main results are as follows: - The area is subject to a prolonged and globally similar through time north-south shortening context revealed by the analysis of the Miocene and Plio- Quaternary basins. The deformation is mainly accommodated by strike-slip dextral N140 faults. These strike slip faults focus the active deformation along inherited structures. - The geodynamic history of the S Alps is correlated with that of the Mediterranean back-arc basin opening. Extension (at the N-W end of Mercantour massif) and compression (at the foot of the Ligurian margin) occur along a dextral strike-slip system N140°E that might limit the Apulian block rotation. The transition is gradual, the regime evolves from a transtensive to a transpressive regime, from north to south, explained by permutations of stress inferred from fault-strea data analysis. - In this context of slow deformation, seismicity shows an annual periodicity correlated with the frequency and amount of rainfalls. This correlation can be explained by two processes that facilitate the triggering of earthquakes.Ce travail de thèse présente une analyse géologique combinant plusieurs méthodes : géologie structurale des bassins néogènes et plio-quaternaires, inversion comparée des couples failles/stries et mécanismes au foyer ainsi qu’une l’analyse de la répartition spatiale et temporelle de la sismicité en relation avec la pluviométrie, avec pour objectif de comprendre quelle est la signification de l’activité sismique dans un système orogénique lent en prenant pour exemple le sud des Alpes Occidentales. Les principaux résultats sont les suivants : La région soumise à un raccourcissement nord-sud révélé par l’analyse et le caractère syn-tectonique des bassins miocènes et plio-quaternaires. La déformation est principalement accommodée par des systèmes décrochants N140 dextres. Ces systèmes décrochants concentrent la déformation active le long de structures héritées. On trouve de façon synchrone de l’extension (au nord-ouest du massif du Mercantour) et de la compression (au pied de la marge Ligure) le long d’un même système décrochant N140 dextre. La transition se fait progressivement, passant d’un régime transtensif au nord (dépression de Jausiers) vers un régime transpressif au sud qui s’explique par des permutations de contraintes. Cette géodynamique alpine est temporellement et cinématiquement reliée à une rotation continue de la micro-plaque apulienne et ce depuis le Miocène, contrôlée par l’ouverture des bassins ligure puis tyrrhénien. Le moteur de la tectonique active semble donc lié à la rotation de l’Apulie elle-même contrôlée par la subduction en Méditerranée

Étude des champs de contraintes néogènes à actuels des Alpes du sud (implications sur la géodynamique alpine et l'activité sismique)

Ce travail de thèse présente une analyse géologique combinant plusieurs méthodes : géologie structurale des bassins néogènes et plio-quaternaires, inversion comparée des couples failles/stries et mécanismes au foyer ainsi qu une l analyse de la répartition spatiale et temporelle de la sismicité en relation avec la pluviométrie, avec pour objectif de comprendre quelle est la signification de l activité sismique dans un système orogénique lent en prenant pour exemple le sud des Alpes Occidentales. Les principaux résultats sont les suivants : La région soumise à un raccourcissement nord-sud révélé par l analyse et le caractère syn-tectonique des bassins miocènes et plio-quaternaires. La déformation est principalement accommodée par des systèmes décrochants N140 dextres. Ces systèmes décrochants concentrent la déformation active le long de structures héritées. On trouve de façon synchrone de l extension (au nord-ouest du massif du Mercantour) et de la compression (au pied de la marge Ligure) le long d un même système décrochant N140 dextre. La transition se fait progressivement, passant d un régime transtensif au nord (dépression de Jausiers) vers un régime transpressif au sud qui s explique par des permutations de contraintes. Cette géodynamique alpine est temporellement et cinématiquement reliée à une rotation continue de la micro-plaque apulienne et ce depuis le Miocène, contrôlée par l ouverture des bassins ligure puis tyrrhénien. Le moteur de la tectonique active semble donc lié à la rotation de l Apulie elle-même contrôlée par la subduction en Méditerranée.This thesis aims at understanding the significance of seismic activity in a slow orogenic system with the example of the South Western Alps. It presents a geological analysis combining several methods and approaches: (i) a structural analysis of Neogene basins, (ii) a comparison of fault-striae data inversions with focal mechanisms and (iii) an analysis of the spatial and temporal distribution of seismicity in relation with rainfall. The main results are as follows: - The area is subject to a prolonged and globally similar through time north-south shortening context revealed by the analysis of the Miocene and Plio- Quaternary basins. The deformation is mainly accommodated by strike-slip dextral N140 faults. These strike slip faults focus the active deformation along inherited structures. - The geodynamic history of the S Alps is correlated with that of the Mediterranean back-arc basin opening. Extension (at the N-W end of Mercantour massif) and compression (at the foot of the Ligurian margin) occur along a dextral strike-slip system N140E that might limit the Apulian block rotation. The transition is gradual, the regime evolves from a transtensive to a transpressive regime, from north to south, explained by permutations of stress inferred from fault-strea data analysis. - In this context of slow deformation, seismicity shows an annual periodicity correlated with the frequency and amount of rainfalls. This correlation can be explained by two processes that facilitate the triggering of earthquakes.NICE-Bibliotheque electronique (060889901) / SudocSudocFranceF

Long-lasting transcurrent tectonics in SWAlps evidenced by Neogene to present-day stress fields.

International audienceThe SW Alps are an active orogen undergoing intra-mountainous extension and peripheral compression. We discuss the significance of syn-orogenic extension based on a comparison of paleo-stress derived from faultslip data inversion reflecting the long-term (b12 Ma) evolution of SW Alps and the present-day stress state obtained by the inversion of the focal mechanisms of the last 30-years seismicity. The resulting stress states of long-term and active tectonic regimes are in good agreement, showing that extension accompanies strike-slip and reverse faulting in the southern part of the belt. The extensional deformation regime is limited to specific tectonic domains that can be interpreted as 'transitional' between pure strike-slip segments where the deformation concentrates on inherited ductile shear zones that were formed between 32° and 20 Ma ago. We thus propose that the extensional deformation in the SW Alps can be defined as a local deformation in a pull-apart type domain (High Durance - Jausiers area) or above slowly exhuming internal massifs (Dora Maira - Ivrea Body) along a curved boundary between the slowly rotating Apulian block and the relatively immobile Western Europe. The transcurrent fault system merges into a compressional front along the Mediterranean - Ligurian coast mainly to the east of San Remo