L'évolution d'une zone de subduction est reliée aux transformations pétrologiques de la plaque plongeante et à leurs cinétiques. Plusieurs exemples illustrant cette relation ont été étudiés expérimentalement, à l'aide des techniques de HP-HT (presse large volume, cellule à enclumes de diamant chauffage laser) et de la diffraction de rayons X in situ source synchrotron. (i) La vitesse de transformation de la coésite vers son polymorphe de basse pression, le quartz, a été déterminée. Cette cinétique de rétromorphose permet de discuter les modalités de préservation de la coésite lors de son retour vers la surface, et par là les processus tectoniques à l'origine de l'exhumation des roches de ultra-haute pression. L'utilisation du taux de rétromorphose de coésites naturelles pour la modélisation des chemins P-T-t d'exhumation est discutée. (ii) La déstabilisation de l'antigorite (serpentine), dans des conditions de faible activité d'H2O, libère des fluides à une vitesse de 10-6 à 10-8 m3fluide.m-3roche.s-1. Ces taux de production de fluides seraient susceptibles d'occasionner une augmentation de la pression de fluides et une hydrofracture de la matrice rocheuse. La déshydratation de l'antigorite pourrait ainsi expliquer la séismicité du plan inférieur des zones à doubles plans de Bénioff. (iii) L'assemblage minéralogique d'un basalte de ride médio-océanique (MORB) dans le manteau inférieur est constitué majoritairement de Mg-pérovskite, Ca-pérovskite et stishovite. De 800 à 1150 km de profondeur, deux phases alumineuses sont présentes, l'une de structure calcium ferrite et l'autre nommée "new aluminum phase" (NAL), et représentent 20% pds de l'assemblage. A ~1200 km, la phase NAL disparaît alors que toutes les autres phases restent stables jusqu'à 1400 km au moins. De 800 à 1400 km, la densité de la croûte océanique à l'équilibre thermique est plus élevée que celle du manteau environnant. En outre, la disparition de la NAL conduit à un saut de densité de +1% qui pourrait être responsable de réflecteurs sismiques profonds observés dans les zones de subduction péri-Pacifique. (iv) Enfin, des investigations sur l'analyse chimique à l'échelle sub-micronique d'échantillons de pétrologie expérimentale par sonde ionique nanoSIMS sont présentées.

La zone de subduction Hellénique dans l'Egée, est un des meilleurs exemples au monde de retrait d'une <br />zone de subduction. En raison de ce retrait vers le sud durant le Miocène, les roches de haute pression sont <br />accrétées successivement en position d'avant arc vers une position d'arrière arc. Actuellement en position <br />d'arrière arc, les îles Cycladiques, dans le centre de l'Egée, faisaient partie de l'arc volcanique au Miocène <br />supérieur. Elles sont surtout célèbres pour leurs schistes bleus ainsi que leurs failles de détachement. Il est <br />communément admis que l'exhumation des schistes bleus depuis des profondeurs de l'ordre de 60-50 km a <br />été principalement accomplie par des failles de détachement. Cependant, en Crète, il a été démontré que <br />l'exhumation des roches Miocène de haute pression a été accommodée par le jeu normal de grandes failles <br />quand ces roches étaient en position d'avant arc. La question se pose donc à savoir si l'exhumation des <br />schistes bleus Cycladiques fut ou non principalement accomplie quand les roches étaient encore en position <br />d'avant arc. Pour répondre à cette question, il est indispensable de déterminer: 1) à quel moment ces <br />détachements étaient actifs ainsi que le volcanisme d'arc associé; 2) quelles étaient les vitesses de glissement <br />afin d'estimer le déplacement relatif de chacun de ces détachements; 3) leur contribution dans l'exhumation <br />des schistes bleus. <br />En utilisant les âges cohérents obtenus par les méthodes traces de fission sur apatite et zircon et (U-<br />Th)/He sur apatite sur des échantillons prélevés selon des profils parallèles à la direction de transport <br />tectonique des principaux détachements de huit îles Cycladiques (Samos, Ikaria, Tinos, Mykonos, Naxos, <br />Paros, Serifos et Ios), j'ai pu estimer la période d'activité, la vitesse de glissement et la quantité de <br />déplacement relatif à chaque détachement étudié. Les contraintes de temps apportées sur les zones de <br />cisaillement indiquent que le cisaillement ductile de Selçuk sur Samos était le premier actif avant 21 Ma. <br />Vers ~21-20 Ma, les zones de cisaillement de Tinos et de Naxos/Paros se sont développées tandis qu'entre <br />15 Ma et 10 Ma, quand la plupart des granites intrudent l'unité des schistes bleus Cycladiques, la majorité <br />des détachements exposés commencent à fonctionner (les détachements de Kerketas sur Samos, de <br />Messaria/Kallithea sur Ikaria/Samos, de Mykonos, de Serifos et de Ios) ou restent actifs (systèmes de failles <br />extensives de Tinos et Naxos/Paros qui deviennent actives dans le cassant). Cette étroite relation des <br />évènements entre magmatisme d'arc et détachements extensifs (spécialement pour les détachements <br />Messaria/Kallithea de Ikaria/Samos, de Mykonos, de Serifos et de Ios) a été favorisé par l'existence de forts <br />gradients thermiques et des contraintes extensives provoquées par le retrait de la zone de subduction. Les <br />données thermochronologiques indiquent un refroidissement rapide des murs de faille compris entre <br />~75°C/Ma et ~25°C/Ma et des vitesses de glissement élevées voisines de 8-7 km/Ma. Aucune organisation <br />particulière des âges des détachements et des vitesses associées n'a été reconnue selon la répartition spatiale <br />des îles dans l'arc égéen. <br />Cette étude a également mis en évidence que le système de faille extensive exposé sur Naxos est unique <br />dans l'arc Egéen. En effet, le détachement de Naxos présente des vitesses minimum de glissement et de <br />refroidissement légèrement supérieures à ~9-8 km/Ma et ~108°C/Ma, corrélées à des conditions de <br />température élevée pendant la formation du système de faille. La vitesse de glissement semble augmenter au <br />passage de la transition ductile/cassante de ~6 km/Ma à ~9-8 km/Ma. L'intrusion d'une granodiorite massive <br />au voisinage de la zone de faille de Naxos, postérieurement à la formation de la zone de cisaillement ductile <br />augmenterait la vitesse de glissement. Par contre sur Ikaria, la vitesse de glissement sur le système de faille <br />extensive Messaria est constante du ductile au cassant parce que l'intrusion de la granodiorite semble être <br />synchrone de la formation de la zone ductile de cisaillement. De plus, contrairement aux zones de <br />cisaillement des autres îles qui s'enracinent aux environs de la transition ductile/cassante, la zone de <br />cisaillement de Naxos s'enracinerait plutôt dans la croûte inférieure. <br />Nos données montrent également que les détachements accomplissent des déplacements minimum de <br />l'ordre de ~53 km sur Ikaria à 12 km sur Tinos, impliquant une exhumation des schistes bleus d'une <br />profondeur inférieure à 10 km. Par conséquent, les failles normales Miocène des îles Cycladiques ne sont pas <br />responsables d'une exhumation importante des schistes bleus. Ces failles normales à fortes vitesses de <br />glissement ont accommodé l'ouverture de la mer Egée. <br />Finalement, bien que des différences existent dans les âges, les vitesses ou bien la profondeur <br />d'enracinement de ces systèmes de faille extensives, d'importantes similarités apparaissent pour la période <br />où les Cyclades étaient en position d'intra arc entre 15 Ma et 5 Ma.

Le manteau terrestre est hétérogène, mais les caractéristiques de ses réservoirs sont inconnues. Nous avons donc étudié un système simple, dans lequel deux fluides miscibles de densités et de viscosités différentes sont soumis à un contraste thermique déstabilisant. À faible nombre de flottabilité B (rapport entre la stratification chimique et l'anomalie thermique de densité), la convection se développe sur l'intégralité du système, tandis qu'à B plus fort, les fluides convectent séparément. Dans les deux cas, le mélange prend place progressivement. Plusieurs comportements transitoires sont cependant possibles, parmi lesquels le régime pulsatif où de grands dômes oscillent sur toute l'épaisseur du système. Sur Terre, notre modèle analogique suggère une évolution depuis un régime à deux couches vers un régime à une couche. Une dynamique pulsative serait susceptible de fournir une explication simple aux grandes pulsations géologiques enregistrées sur les planètes terrestres.

L'étude concerne la Sierra Madre del Sur, chaîne montagneuse qui borde la côte pacifique parallèlement à la fosse de subduction d'Acapulco. Elle est fondée sur la cartographie géologique de deux secteurs représentatifs situés dans l'Etat de Guerrero (l'un autour d'Olinalá, l'autre aux environs de la capitale Chilpancingo) et sur la réalisation de coupes à l'échelle 1/1. Son but est d'individualiser les ensembles géologiques significatifs et de caractériser les structures liées aux diverses étapes de déformation ; ceci afin de reconstituer l'évolution de la sierra depuis le Jurassique inférieur, en la replaçant dans le cadre géodynamique de la partie sud du Mexique située actuellement au carrefour des plaques Amérique du Nord, Caraïbe et Cocos.<br /><br />La première partie concerne l'architecture et l'histoire de la sierra, abordées par les approches stratigraphiques et pétrographiques et par l'analyse structurale rétrotectonique. Le soubassement continental pré – jurassique (partie du bloc d'Oaxaca) comprend un socle – né de l'assemblage des « terranes » Oaxaca et Mixtèque au Paléozoïque inférieur – pourvu localement de sa couverture sédimentaire du Paléozoïque supérieur peu déformée; le Complexe Xolapa qui affleure le long de la côte, est une partie inférieure de cette croûte, migmatisée et granitisée en tant que racine des arcs jurassique et paléogène, et exhumée récemment. Dans l'ensemble du Jurassique moyen, sont reconnues les roches volcaniques et volcanoclastiques à dominante acide (Formation Chapolapa) d'un arc auquel est associé le bassin arrière-arc de Tecocoyunca. Les deux sont tectonisés et métamorphisés (schiste vert) par la phase compressive névadienne du Jurassique supérieur. En liaison avec la montée eustatique, le Crétacé inférieur est marqué par la transgression marine et le dépôt en discordance des formations néritiques à récifales de l'épaisse plate-forme carbonatée de Guerrero – Morelos. C'est sur le bord « pacifique » de celle-ci que s'effectue, à la base du Crétacé supérieur, le charriage du « terrane » Guerrero (arc intra-océanique engendré durant le Jurassique supérieur et le Crétacé inférieur) par collision arc – continent. Une conséquence majeure de cet événement est la formation, à l'avant du front de charriage, d'un bassin flexural dans lequel une puissante série terrigène (flysch Mexcala) s'accumule, durant le Crétacé supérieur et le Paléocène. Ce bassin, affecté par la phase laramienne, subit, au Paléocène supérieur – Eocène inférieur, un fort raccourcissement est-ouest, accomodé par le plissement de la couverture décollée et par l'écaillage du socle. L'ensemble discordant, paléogène et miocène inférieur, comprend des molasses continentales post-laramiennes (Formation Balsas) passant latéralement et verticalement au plastron volcanique à dominante ignimbritique engendré par la subduction de l'ancienne plaque Farallon ; il est déformé par des plis de fond nord – nord-ouest – sud – sud-est du Miocène inférieur. Depuis le Miocène et suite au départ du bloc Chortis l'évolution, encore en cours, de la Sierra Madre del Sur est sous la dépendance de la subduction de la plaque Cocos : c'est elle qui induit et entretient l'exhumation de la croûte continentale inférieure du bloc d'Oaxaca (entre la surface de subduction et une surface majeure de détachement crustale en faille normale) avec mise à jour du Complexe de Xolapa et déformation en antiforme de la Sierra Madre del Sur, parallèlement à la fosse de subduction d'Acapulco et donc très obliquement par rapport aux structures antérieures mésozoïques et tertiaires recoupées.<br /><br />La deuxième partie est d'abord l'occasion de préciser, par la mise en œuvre de l'outil pétro-géochimique, les environnements géodynamiques de la genèse de deux ensembles géologiques présents dans la Sierra Madre del Sur et qui sont des marqueurs essentiels de l'évolution de la marge mexicaine: l'arc volcanique Chapolapa du Jurassique moyen dont l'importance a, jusqu'à présent, été mésestimée et l'arc volcanique jurassique supérieur – crétacé inférieur du « terrane » Guerrero.<br />Les caractéristiques pétrographiques, la géochimie des éléments majeurs, la géochimie des éléments traces et la géochimie isotopique des roches volcaniques généralement acides de l'arc Chapolapa, indiquent qu'elles s'apparentent aux séries calco-alcalines d'un ancien arc de type andin. Elles dérivent de la fusion d'un manteau asthénosphérique contaminé par les fluides de la croûte océanique paléo-pacifique hydrothermalisée, par des sédiments entraînés dans la subduction et, vraisemblablement, par la croûte continentale nord-américaine (bloc d'Oaxaca) sur laquelle elles reposent<br />Les roches volcaniques (laves acides et andésites du Crétacé inférieur) du « terrane » Guerrero présent dans cette partie de la Sierra Madre del Sur sont également calco-alcalines. Mais les indicateurs géochimiques confirment que leur contexte de mise en place était celui d'un arc insulaire intra-Pacifique<br />Ces résultats sont, par la suite, intégrés dans la présentation, en 2D, d'un modèle évolutif de la Sierra Madre del Sur. Celui-ci, construit, en six étapes selon le calendrier établi dans la première partie, schématise l'évolution de cet édifice, depuis le Jurassique jusqu'à l'actuel.<br /><br /> Dans la troisième partie et sur la base d'une recherche bibliographique, une synthèse est réalisée sur les constituants jurassiques présents, comme dans la Sierra Madre del Sur, à l'avant du « terrane » Guerrero sur l'ancien bord du continent nord-américain. En retrouvant des caractéristiques pétrologiques, géochimiques, stratigraphiques et structurales comparables, la présence d'une ancienne chaîne liminaire névadienne est mise en évidence, depuis la Californie jusqu'au Honduras, même si sa continuité initiale à été décalée de façon sénestre et sur plusieurs centaines de kilomètres par des failles transformantes, d'une part dans le nord du Mexique au Jurassique supérieur – Crétacé inférieur, d'autre part au sud du Mexique et au Guatemala depuis le Paléogène. Cette donnée essentielle est intégrée dans un modèle d'évolution palinspathique du Mexique, présenté depuis le Jurassique en six cartes.

Le magmatisme a lieu principalement aux limites des plaques lithosphériques, où la déformation tectonique peut être importante. Afin d'étudier les interactions mécaniques entre la tectonique compressive et le magmatisme, nous avons développé une nouvelle technique expérimentale, dans laquelle un fluide (simulant les magmas) est injecté dans de la poudre de silice (simulant la croûte) en raccourcissement. Une première série d'expériences, dans laquelle la poudre de silice est homogène, montre que la présence de magmas induit la formation de chevauchements arqués et d'un plateau non déformé. Inversement, la déformation favorise la mise en place horizontale des magmas, et contrôle leur mise en place relativement passive dans un espace accommodé par la surrection tectonique du plateau. Dans une seconde série d'expériences, nous avons introduit des hétérogénéités dans la poudre de silice, afin de simuler une stratification. Nous montrons que les hétérogénéités peuvent contrôler la mise en place des magmas à l'interface entre les niveaux de comportements différents. Afin de valider nos résultats expérimentaux, les expériences sont comparées à un exemple naturel, le volcan Tromen en Argentine. Au cours de trois missions sur le terrain, nous avons effectué une étude cartographique, structurale et géochronologique du Tromen. Nous montrons que le contexte tectonique du Tromen pendant sa période d'activité volcanique était compressif. De plus, les résultats obtenus montrent des similitudes entre les structures observées sur le Tromen et celles obtenues dans nos expériences (chevauchements arqués, plateau peu déformé) validant ainsi nos résultats expérimentaux. Enfin, les structures obtenues dans nos expériences montrent également des similitudes avec les structures observées dans les Andes Centrales à l'échelle crustale. Cette comparaison nous permet de proposer un nouveau modèle de formation des hauts plateaux, tels l'Altiplano et le Tibet, qui demeurent de grandes énigmes géologiques.

Les dômes métamorphiques extensifs formés en contexte post-orogénique sont parfois associés à des bassins sédimentaires développés durant leur exhumation le long de zones de cisaillement d'ampleur crustale. A partir de l'exemple des Cordillères Bétiques (Sud de l'Espagne), qui figurent parmi les terrains idéaux pour l'étude de l'exhumation des roches métamorphiques, cette thèse vise à établir un modèle géodynamique accompagné d'un calendrier cinématique intégrant à la fois les phénomènes superficiels (les bassins) et profonds (les roches métamorphiques). Elle repose sur l'analyse de deux enregistrements de la déformation crustale: celui des bassins sédimentaires, dont est tirée la subsidence tectonique (subsidence en fonction du temps, S-t), et celui des roches métamorphiques (chemins pression – température – temps, P-T-t); leurs histoires étant intimement liées au fonctionnement des zones de cisaillement extensives (Ε). Le but est ici, d'une part, de répondre à une problématique régionale, en comparant les enregistrements de ces deux marqueurs témoignant d'une cause unique, l'extension post-orogénique et la formation de la mer d'Alboran, et d'autre part, de proposer un modèle méthodologique. La première partie de cette thèse vise à lire et contraindre la déformation du substratum au travers de l'enregistrement sédimentaire de deux bassins situés au toit d'un accident majeur à partir de l'histoire de leur subsidence (articles 1 et 2). Ces bassins sont nés d'une extension méridienne synchrone de l'exhumation finale des dômes métamorphiques, au moins en partie réalisée par un étirement crustal E-W. La subsidence démarre au Serravallien et se poursuit jusqu'au Tortonien supérieur avant une phase d'inversion tectonique, il y a environ 8 Ma. La seconde partie, principalement structurale (article 3), tente d'expliquer le paradoxe apparent de ces deux directions d'extension perpendiculaires, en étudiant l'évolution de la déformation du mur des zones de cisaillement. Une succession continue de cinq stades de déformation est reconnue, intégrée dans un modèle structural de l'exhumation des roches métamorphiques. Les dômes de la Sierra de los Filabres et de la Sierra Alhamilla se sont formés dans le contexte d'un étirement E-W sous un détachement majeur avec un cisaillement vers l'Ouest. Leur structuration est visible dans les derniers stades de la déformation dès que la zone de cisaillement entre dans le faciès des Schistes Verts. La formation de ces dômes d'axe E-W contrôle l'extension, localement N-S et la formation des bassins dans la croûte supérieure. La troisième partie apporte de nouvelles contraintes à la fois en « Pression-Température » et en « temps » qui permettent de préciser le calendrier du modèle précédent (articles 4 et 5). Ainsi, les trois unités métamorphiques constitutives des dômes métamorphiques étudiés font-elles l'objet de l'utilisation conjointe de différentes méthodes de quantification P-T, apportant des résultats totalement nouveaux. Le volet radiochronologique de l'étude apporte les contraintes temporelles nécessaires à l'intégration des résultats à toutes les échelles. Il s'agit de datations 39Ar/40Ar in-situ par ablation laser des phengites en fonction de leur position structurale et de leur composition. Il est donc possible de dater les différents points du chemin P-T-t. Le maximum de pression (20 kbar pour l'unité de Bédar-Macael et 14 kbar pour l'unité de Calar Alto) est atteint avant 30 Ma, vraisemblablement vers 40 ou 50 Ma. L'exhumation post-orogénique rapide commence alors vers 30 Ma. Elle est réalisée le long d'un chemin isotherme jusque vers 19 Ma, puis le long d'un gradient HT-BP jusqu'à 8 Ma environ, la transition cassant-ductile étant traversée vers 14 Ma. Enfin, dans une dernière partie, ces résultats sont synthétisés et intégrés à des échelles de temps et d'espace croissantes depuis celle des bassins sédimentaires jusqu'à celle de l'évolution de la Méditerranée Occidentale (évolution 3-D de portions de lithosphère) en passant par l'échelle des dômes métamorphiques. L'intégration à l'échelle de la chaîne (prenant en compte le complexe Alpujarride) et de la Méditerranée Occidentale, est discutée dans l'article 6.

Les études géophysiques identifient une partition entre segments à comportement sismique et segments à comportement asismique le long des grandes failles actives californiennes. Il a été proposé que la présence des serpentinites le long de certains segments soit une cause potentielle d'un fluage asismique à ces endroits. Afin d'améliorer nos connaissances sur les mécanismes de déformation des serpentinites dans ce type de contexte, nous avons réalisé une étude des structures de déformation naturelles dans ces roches, collectées dans le réseau de failles actives de San Andreas (Californie). Le couplage de plusieurs techniques (microscope pétrographique, MEB, MET, microsonde) a été nécessaire pour préserver les informations au cours des changements d'échelles d'observations. Les serpentinites hors des zones cisaillées offrent des indices de leur histoire, antérieurement à la tectonique actuelle. L'étude détaillée des veines a permis, d'une part, une bonne caractérisation des textures optiques complexes classiquement rencontrées dans ces roches et, d'autre part, une meilleure compréhension des mécanismes de croissance des serpentines dans les interstices et les fractures ouvertes. Des effets capillaires pourraient faciliter la cristallisation dans des interstices de l'ordre du micron en permettant la mise en place d'un transfert de matière par diffusion en phase aqueuse depuis l'encaissant vers la veine. Ce mécanisme a été proposé pour expliquer la formation de veines fibreuses à ouverture lente ou saccadée (crack-seal). En revanche, les fractures ouvertes seraient nourries grâce à un transport advectif des éléments au sein d'un fluide. La précipitation serait alors permise par la chute de la solubilité du soluté au contact d'un encaissant relativement plus froid. La cinétique de croissance apparaît comme un facteur déterminant sur les conditions d'occurrence relative des différents types de serpentines représentés (lizardite et chrysotile), ce qui relativise le rôle des facteurs thermodynamiques classiques (pression et température). La déformation des serpentinites dans les failles naturelles, caractérisées par un taux de déformation lent et la présence de fluides, est très localisée, soit dans une zone de gouge, soit sur un plan de faille brillant. La déformation y est accommodée, respectivement, par un mécanisme de fluage par dissolution-cristallisation (glissement stable) et des épisodes de glissement fragiles instables (magnitudes faibles, M<0). Cela aboutit à un comportement globalement asismique des serpentines à l'échelle des failles actives.

Europe est un corps silicaté enveloppé d'une couche d'H2O de 80 à 140 km d'épaisseur formant en surface une croûte de glace I. La dissipation de chaleur générée par l'effet des marées du système jovien maintiendrait un océan liquide sous la croûte de glace et permettrait une dynamique interne. L'analyse morphologique menée sur diverses structures « géologiques » imagées par Galileo apporte des informations sur la structure, l'état thermique et les vitesses de déformation de la croûte. La profondeur des transitions rhéologiques est très variable selon la localité et le type de structure, et donc selon le processus géologique impliqué. La lente relaxation de 2 bassins d'impact permet d'estimer des flux de chaleur inférieurs à 30 mW.m-2 impliquant une croûte conductive de 9 à 32 km d'épaisseur reposant sur un océan froid. Néanmoins, d'autres structures montrent des indices d'écoulements à la faveur d'une pente régionale et de déformations verticales à grande échelle (~100 km) peu fréquentes à la surface d'Europe. En outre, nous avons mis en évidence une disparition importante de croûte autour d'une bande décro-extensive dont l'ouverture serait liée à la rotation non synchrone d'Europe. Ces résultats pourront servir à contraindre les modèles physiques développés par ailleurs.

Les zones de collision continentale présentent à la fois un champ de déformation en raccourcissement et des anomalies thermiques susceptibles de faire fondre partiellement la croûte. Ainsi, la ségrégation du liquide de fusion de sa source est un processus dynamique que nous avons modélisé de façon analogique en utilisant une cire de paraffine partiellement fondue. L'analogie avec les migmatites est assurée par la structure foliée de la cire, les contrastes de viscosité entre liquide et solide et par le rapport entre les forces dues à la charge lithostatique et les forces nécessaires au raccourcissement horizontal. Le dimensionnement des expériences autorise l'application des résultats à des objets naturels dont les échelles sont comprises entre la dizaine de centimètres et la centaine de mètres. Le raccourcissement horizontal d'environ 30 à 40% de couches horizontales montre que le plissement s'accompagne de l'ouverture de veines parallèles à la foliation permettant la ségrégation du liquide. Alors que celle-ci a lieu par compaction de la matrice à l'échelle microscopique, la migration du liquide fonctionne grâce aux gradients de pression qui naissent des changements de géométrie du réseau macroscopique de veines. Etant lié à une progression continue de la déformation, ces processus s'arrêtent avec la fin du raccourcissement. Les veines se concentrent soit dans les flancs, soit dans les plans axiaux, rendant la distribution du liquide hétérogène. Dans ces zones, la diminution de la résistance localise la déformation et amplifie en conséquence le taux d'extraction. Les structures visibles sur un affleurement de migmatites étudié dans la chaîne hercynienne sont cohérentes avec les résultats expérimentaux. De plus, cet affleurement montre une grande quantité d'enclaves auréolées de leucosomes. Le rôle de l'hétérogénéité mécanique sur le collectage du liquide est mis en évidence et expliqué analogiquement et numériquement par la perturbation locale du champ de pression.

La Chaîne Hercynienne est un objet majeur de la tectonique européenne, néanmoins sa structure profonde demeure mal connue. Le Massif Armoricain est un segment préservé de cette chaîne, il présente une structuration NO-SE, parallèle à la direction générale de la chaîne dans cette région. Il est habituellement divisé en trois domaines séparés par deux zones de cisaillement majeures, les Cisaillements Nord- et Sud-Armoricains. Le Massif Armoricain présente l'avantage de n'avoir été affecté par aucun événement tectonique ou thermique important depuis les temps hercyniens et constitue donc un objet particulièrement intéressant pour l'étude d'une chaîne de collision ancienne. Dans le cadre du Programme GéoFrance3DARMOR2, deux expériences d'écoute sismologique passive ont été menées en 1997 et 1999 dans le Massif Armoricain. Les objectifs étaient : (1) la détermination de l'extension en profondeur des deux zones de cisaillement ; (2) la détermination de leur géométrie profonde ; (3) l'imagerie précise du complexe métamorphique des Nappes de Champtoceaux (roches de haute pression exhumées au stade précoce de la collision hercynienne). Les données collectées ont permis de modéliser l'anisotropie sismique et de construire un modèle tridimensionnel des variations de la vitesse des ondes P sous le Massif Armoricain. L'imagerie de la croûte ne permet pas de mettre en évidence l'enracinement supposé des Nappes de Champtoceaux. En revanche, les images obtenues pour le manteau supérieur montrent un signal clair interprété comme la signature d'une subduction à vergence nord qui se termine au Dévonien (~350 Ma) pour laisser place à un régime transpressif intense au niveau du Cisaillement Sud-Armoricain au début du Carbonifère. Ces mêmes résultats montrent que l'extension du Cisaillement NordArmoricain est limité à la croûte tandis que le Cisaillement Sud peut être suivi jusqu'à plus de 150 km de profondeur.