Description complète

L’arc volcanique des Petites Antilles résulte de la subduction des plaques Nord et Sud Américaines sous la plaque Caraïbe générant une activité tectono-volcanique intense à l’origine de circulations hydrothermales. Cette thèse sera réalisée dans le cadre du projet GEOTREF qui vise à évaluer le potentiel géothermique de la partie Nord des Petites Antilles.

Cette évaluation passe par la reconnaissance et la caractérisation du champ de déformation finie dans cette région où deux arcs sont juxtaposés (arc volcanique ancien à l’Est et arc volcanique actif à l’Ouest).

Des travaux récents (thèse L. de Min, 2014) ont montré dans le bassin de Marie-Galante l’existence d’au moins 3 grandes familles de failles dont le timing et la cinématique restent à préciser. Le sujet consiste à étudier les déformations superficielles entre les îles de la Martinique et de St Martin, depuis l’Eocène jusqu’à l’Actuel. La chronologie des déformations sera contrainte à l’aide de la datation des formations volcaniques associées à ces structures.

Ce travail reposera sur un travail de terrain centré sur des zones clés permettant de contraindre l’évolution spatio-temporelle du champ de déformation fragile au niveau de l’arc volcanique ancien (St Martin, St Barthélemy et Antigua) et l’arc volcanique récent (Archipel Guadeloupéen, Dominique et Martinique). Au niveau de l’arc récent, ce travail reposera également sur l’analyse des résultats d’une campagne marine GEOTREF côtière à laquelle le candidat participera. Cette campagne vise à cartographier le prolongement en mer des principales structures observées à terre, ainsi qu’à échantillonner les appareils volcaniques sous-marins.

Le candidat devra mettre en œuvre une analyse microtectonique et morpho-structurale détaillée du champ de failles à terre. Ce travail visera à contraindre le timing des déformations observées notamment grâce à la datation argon des roches volcaniques associées.

L’interprétation des lignes sismiques réflexion acquises lors de ce travail devra être réalisée.

Enfin, des corrélations entre les données acquises à terre et les données nouvellement acquises et existantes (campagnes KaShallow, Antithesis, Sismantilles, Aguadomar) en mer devront être établies. Ce travail devra aboutir à un modèle d’évolution cinématique à l’échelle de la partie nord de l’arc qui permettra de contraindre les rapports entre déformation et migration des fluides hydrothermaux. Des expériences analogiques pourront être également envisagées afin de tester la validité du modèle proposé.

Le sujet de thèse sera réalisé dans l’équipe Dynamique de la Lithosphère de Géosciences Montpellier sous la direction de J.F. Lebrun (PR UAG, Géophysique) et de Y. Mazabraud (MCF UAG, Sismotectonique) avec la collaboration de M. Philippon (MCF UAG, Tectonique) et P. Münch (PR UM2, Géochronologie). L’étudiant bénéficiera également des nombreuses collaborations avec les chercheurs de Géosciences Montpellier impliqués dans le chantier antillais (D. Arcay, J.J. Cornée, A. Heuret, S. Lallemand, B. Marcaillou, …). Le travail se fera en relation avec le consortium GEOTREF, en particulier avec les collègues de GéoAzur impliqué dans le projet GEOTREF portant cette thèse.