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UN BREF RESUME
Les travaux de recherche engagés lors de mon travail de thèse sur les applications de l’aimantation des roches épimétamorphiques dans les Alpes occidentales : 4 publications de 1997 à 2001.
Travaux sur l’aimantation des métacarbonates himalayens durant mon post doc à Tübingen avec 5 publications de 2001 à 2004.
Mon travail dans le secteur privé (2002-2009) m’a permis de continuer mes travaux de recherche en collaboration internationale sur le métamorphisme des carbonates du Haut Himalaya (1 publication en 2007) ainsi que des collaborations au sein du LGCA Grenoble avec la publication d’un article sur les Alpes.
Les travaux dans le secteur privé ont été essentiellement des reconnaissances des sols en liaison avec de grands aménagements (TGV, aéroport, …), des contrôles et suivis de chantiers puis de l’ingénierie géotechnique (devis, études, rapports) pour essentiellement pour des projets immobiliers.
Actuellement les travaux en cours se focalisent sur :
– l’enregistrement des variations séculaires du champ magnétique terrestre dans les sédiments lacustres des Alpes (collaboration EDYTEM - 1 article + 1 soumis) ;
– la caractérisation des homogénites par les propriétés magnétiques dans le golfe de Corinthe et la Mer de Marmara (Thèse de Corina Campos avec 2 articles) et dans les lacs alpins (1 article accepté + 1 soumis) ;
– les failles quaternaires dans un contexte de déformation lente avec l’exemple du Jura méridional (Thèse de Camille de la Taille en cours)
LES AIMANTATIONS NATURELLES ET LE CONTEXTE TECTONO-METAMORPHIQUE DES OROGENES :
Mon travail de thèse consistait en une étude de l’évolution tectonique et thermique de la zone delphino-helvétique des Alpes occidentales françaises, principalement au moyen du paléomagnétisme.
L’aspect tectonique, consistait en une analyse de l’aimantation rémanente naturelle (ARN) afin de retrouver d’éventuels mouvements (rotation/basculement) postérieurs à l’acquisition de l’aimantation (2 articles : Crouzet et al. 1996 Tectonophysics et Dumont et al. 2008 Swiss J. Geosci.).
L’aspect thermique est beaucoup plus novateur car il avait pour but d’explorer le potentiel de la découverte d’aimantation successivement normale et inverse en fonction de la température portée par la pyrrhotite (Ménard et Rochette, 1992)
Pour cela de nombreuses mesures inédites de minéralogie magnétique ont été réalisées afin de vérifier la qualité monodomaine de la pyrrhotite (Crouzet et al., 1997 CRAS) et ainsi mettre en évidence la présence d’ATRp enregistrant les inversions du champ magnétique terrestre. Une succession de polarités normale et inverse en fonction de la température de refroidissement pouvait être établie (Crouzet et al. 2001a GJInt).
Les conséquences ont été nombreuses et essentiellement publiées dans deux articles.
Il est possible de retrouver des paléo-états thermiques à des "instants" connus, ce qui permet de démontrer l’existence de circulations de fluides et d’un gradient thermique régional horizontal (Crouzet et al., 1999 Geology).
L’interprétation globale dans un modèle d’évolution géodynamique (Crouzet et al. 2001 Tectonophysics) intègre, outre les résultats du thermopaléomagnétisme, ceux obtenus par diverses méthodes (inclusions fluides, géochronologie, développement du bassin molassique, études structurales) fournis par l’importante bibliographie.
Durant mon post-doctorat à l’Université de Tübingen, j’ai entrepris un développement de ces études dans un travail pluridisciplinaire sur divers métasédiments himalayens. Les travaux réalisés peuvent être divisés en 4 groupes.
– La recherche d´inversions du champ magnétique terrestre enregistrées lors du refroidissement des métacarbonates de la série téthysienne et les conséquences tectono-métamorphiques (Diplom Arbeit de H. Stang et Crouzet et al. 2001b GJInt).
– Différents modèles (MCT ramping, oroclinal bending et rotational underthrusting, bombements crustaux de grande longueur d’onde) ont été testés grâce à l´analyse des rotations de blocs à différentes échelles (Thèse E. Schill + 5 articles : Schill et al. 2002 EPSL ; Crouzet et al., 2003 Tectonophysics ; Schill et al., 2003 Tectonophysics ; Schill et al., 2004 Geol. Soc. Am. Special Publ, Crouzet et al., 2012, JAES)
– Un problème majeur quand on étudie les réaimantations est de connaître précisément leur age. Pour ce, j´ai réalisé une étude pluridisciplinaire (cristallinité de l’illite, réflectance de la vitrinite, traces de fission sur zircons, Ar/Ar sur phyllites, pétrographie métamorphique, la thermométrie Fe/Mg calcite - dolomite et chloritoïde - chlorite) des conditions du métamorphisme de bas degrés dans un secteur clé de la série téthysienne immédiatement au nord du détachement Sud Tibétain (Crouzet et al., 2007. JAES).
– Les travaux réalisés dans les auréoles de métamorphisme de contact des granites, où le refroidissement est rapide, avait pour objectif de tenter de retrouver une inversion du champ magnétique terrestre sur une gamme de température suffisamment large. Ce aurait permis d’étudier le comportement particulier du champ magnétique lors des inversions. Ces travaux ont été réalisés pour partie dans la thèse de F. Wehland (granite du Manaslu), le Diplom Arbeit de U. Alt-Eppig, 2002 (intrusions de l’ile d’Elbe) et la Diplomarbeit de S. Braunn, 2003 (Granite de Skye, NW Scotland).
Plusieurs articles ont été terminés alors que je travaillais dans le privé entre 2002 et 2009. Depuis 2009, j’ai repris une partie de cette étude avec la réalisation d’un article combinant les rotations et l’enregistrement des inversions du champ magnétique autour du massif de l’Ama Drime (Sud Tibet, Crouzet et al., 2012 JAES). Conjointement avec E. Appel, nous avons finalisé les travaux himalayens sur les réaimantation portées par la pyrrhotite dans un article de synthèse (Appel et al. 2012, Geol. Soc. London).
LES ARCHIVES SEDIMENTAIRES COMME MARQUEUR DE L’EVOLUTION MORPHOLOGIQUE ET TECTONIQUE QUATERNAIRE D’UN OROGENE
Dans ce contexte, le développement de l’étude des propriétés magnétiques semble avoir un potentiel scientifiquement intéressant.
S’intéresser aux archives sédimentaires suppose de pouvoir disposer d’un calage chronologique suffisant. C’est donc logiquement que j’ai entrepris d’utiliser les variations de l’aimantation naturelle comme méthode de datation, en les comparants aux variations séculaires du champ magnétique connues par ailleurs. Plusieurs lacs ont été étudiés (La Thuile, Allos, Doménon, Anterne, Blanc Aiguille Rouge, …). Les résultats sur le lac d’Allos ont été publiés (Wilhelm et al., 2012, Quaternary Research) et deux articles sont en cours de rédaction sur les autres lacs.
Dans les orogènes peu actives comme les Alpes occidentales, les déformations quaternaires sont difficilement mises en évidence en surface. J’ai donc encore une fois eu recours aux archives sédimentaires afin de retrouver des traces de séismes. Dans le cadre de la thèse de C. Campos, l’Anisotropie de Susceptibilité Magnétique a été utilisée pour la première fois comme marqueurs des homogénites sismiquement induites dans des contextes de tectonique active bien documentée. Deux articles relatent ces recherches : Campos et al. (2013, Sedimentary Geology) et Campos et al (in press Annals of Geophysics).
Les reliefs majeurs d’une chaine de montagne sont classiquement les plus hauts sommets. Toutefois, les vallées forment des reliefs inverses digne d’attention particulièrement si on envisage que certaines ont été « creusées » bien en dessous du niveau de la mer. Si l’on veut comprendre l’évolution du relief, il m’est paru impératif de comprendre le creusement puis le remplissage des vallées alpines L’étude des forages associés aux grands travaux et aux études locales (A43 Maurienne, Rocade Nord de Grenoble, TGV Lyon-Turin, CG73 recherche en eau potable, BRGM, …) est un outil particulièrement intéressant qui grâce à mes relations avec le milieu professionnel peut être particulièrement bien exploité. Ces travaux sont réalisés notamment à travers des stages de Licence.
Contraindre le plus précisément possible la géométrie (et donc le volume) des principaux corps sédimentaires dans les vallées alpines est un enjeu majeur pour l’estimation des taux d’érosion à l’échelle du secteur d’étude au cours du Quaternaire récent. L’étude réalisée au niveau de la tête d’entrée du futur tunnel de base Lyon-Turin a fait l’objet d’un article (Crouzet et al., Quaternaire)
