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Exploitation et mise à disposition de nouvelles techniques de modélisation géologique 3D afin d'apprécier la géométrie des plis-failles

L’anticlinal de San Corneli qui se situe dans les Pyrénées centrales espagnoles, est
une structure plissée et faillée en contexte d’avant-pays de chaînes de montagnes. Cette
structure compressive s’est mise en place lors du développement de la ceinture de chevauchement
au-dessus de la plaque ibérique au Méso-Cénozoïque. Géométriquement,
l’anticlinal de San Corneli correspond à un pli de propagation (8 km x 10 km) développé
au-dessus du chevauchement de Boixòls, soit la structure la plus frontale de la
nappe de Boixòls. Des structures extensives pré-compression ont été reconnues au sein
de l’anticlinal ; il s’agit d’un réseau de failles normales et de fractures précoces ayant
joué lors du dépôt de sédiments dans des bassins extensifs au Mésozoïque.
Notre problématique de recherche est de développer une méthodologie de modélisation
3D à partir de techniques existantes pour permettre de vérifier l’influence de ces failles
normales sur le développement de l’anticlinal de San Corneli et leur effet sur la géométrie
particulière de ce pli de propagation. D’autre part, dans cette région le couvert
végétal est minimal et l’anticlinal de San Corneli affleure bien, permettant l’acquisition
de nombreuses données de surface et facilitant la modélisation de la géométrie du pli.
Afin d’avoir une meilleure compréhension des relations qui existent entre la géométrie
de formation d’un pli et les failles précoces, la modélisation 3D s’avère indispensable.
La méthodologie utilisée consiste, dans un premier temps, en une modélisation inverse
3D. Le modèle géologique volumique est restauré à l’aide du module Restauration 3D
proposé par gOcad, basée sur l’équilibrage de coupe. Cette technique permet d’obtenir
un modèle paléogéographique 3D, et ainsi d’y déduire l’emplacement et la géométrie
des failles normales préexistantes au moment du dépôt des sédiments dans le bassin.
Dans le but de tester différentes hypothèses concernant le mode de développement de
ce pli-faille nous avons effectué une série de modélisations directes 3D à partir du modèle
paléogéographique. La modélisation directe 3D consiste à revenir à l’état actuel de
déformation du modèle. Nous avons pu ainsi mieux apprécier la chronologie des évènements
qui ont affecté le pli et voir dans quelle mesure les failles précoces ont influencé
la formation du pli de San Corneli. En ce sens, nous avons pu faire ressortir que l’orientation
des failles préexistantes par rapport à la contrainte régionale compressive avait
une importance sur le devenir de ces structures. / The San Corneli anticline located within the Spanish central Pyrenees, is a foreland
fault-related fold. This compressive structure developed within the Boixòls thrust sheet
during the emplacement of the fold and thrust belt above the Iberian plate during the
Meso-Cenozoic. Geometrically, the San Corneli anticline corresponds to a fault propagation
fold (8 km by 10 km). Pre-compression extensive structures have been recognized
within the anticline. These syntectonic normal faults and fractures were formed during
deposition of sediments in the mesozoic rifted basin.
The aim of our research is to determine the influence of these normal faults on the
development of the San Corneli anticline and their effect on the particular geometry of
this fault propagation fold. We used 3D geometrical modeling to gain a better understanding
of the relationship between the pre-existing structures and the geometry and
kinematics of the fault propagation fold. Furthermore, in this area the vegetative cover
is minimal and the San Corneli anticline is very well exposed giving access to numerous
field data and facilitating surface modeling of the present geometry of the fold.
Our methodology consists, as a first step, in reverse 3D modeling. The geological model
volume is restored using the 3D Restoration plugin proposed by gOcad based on cross
section balancing. This technique allows to obtain a 3D paleogeographic model, and
thus to deduce the location and geometry of preexisting normal faults with depositing
sediments in the basin. In order to test different assumptions about the mode of development
of this fault propagation fold, we have conducted a series of 3D geometrical
models directly from the paleogeographic model. The aim of 3D forward modeling is to
revert to the current state of deformation of the model. We were able to better appreciate
the chronology of events that have affected the fold and evaluate to what extent
the early faults have influenced the kinematics of the San Corneli fold. In this sense, we
were able to show that the orientation of pre-existing faults with respect to the regional
compressive stress influences the way in which these faults will be reactivated, either in
a vertical (reverse) or horizontal sense (strike-slip).

Identiferoai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QQLA.2009/26660
Date10 1900
CreatorsAubiès-Trouilh, Alexandre
ContributorsKirkwood, Donna, Pouliot, Jacynthe
PublisherUniversité Laval
Source SetsLibrary and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada
LanguageFrench
Detected LanguageFrench
TypeElectronic Thesis or Dissertation
Formatapplication/pdf
Rights© Alexandre Aubiès-Trouilh, 2009

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