- Quel est le rôle des fluides dans la déformation du solide ? Cette étude implique notamment la quantification de la pression-solution et du transport d’éléments dans une phase fluide, ainsi que l’observation de la nucléation de phases dans les mylonites. Nous travaillons d’une part sur des zones de cisaillement naturelles (zone de cisaillement sud-armoricain, Hidaka au Japon), ainsi qu’au travers d’une approche de déformation expérimentale dans des conditions de haute-pression et haute-température (Presse de Griggs).
- Quel est en retour le rôle joué par la déformation pour le transport des fluides ? Nous cherchons à décrire et à quantifier le transport d’eau dans les mylonites, en couplant expériences de déformation et caractérisation de structures naturelles déformées (Infra-Rouge, étude des inclusions fluides). L’objectif est de pouvoir contraindre, en termes de flux et de géométrie, les circulations de fluides à l’échelle de la croûte ductile.
- Comment interagissent déformation, réactions métamorphiques et processus catalysés par les fluides pour adoucir le matériau et localiser la déformation ? Ce thème constitue le cœur du projet ERC Senior Grant de Laurent Jolivet, qui vise à aborder la question de la localisation de la déformation à toutes les échelles, du minéral à la lithosphère. Les cibles de terrain sont multiples (zones de subduction au Japon ou en Méditerranée, zones extensives en Méditerranée ou dans les Calédonides de Norvège), de même que les approches, qui incluent modélisation numérique, analyse des objets naturels, âges Ar-Ar et déformation expérimentale.
Outils : Géologie de terrain sur des zones de mylonites (Hidaka, Norvège, Varisque, Alpes etc…), déformation expérimentale, pétrologie métamorphique, isotopie de l’Argon
Personnes : Holger Stünitz, Jacques Précigout, Hugues Raimbourg, Guillaume Richard, Romain Augier, Charles Gumiaux, Michel Faure, Nicole Le Breton
- Comment la déformation de la croûte contrôle-t’elle la mise en place des plutons ? Comment en retour la déformation des liquides magmatiques partiellement cristallisés influe-t’elle sur la localisation de la déformation dans la croûte ? Cette étude est fondée essentiellement sur la description des structures sur le terrain, avec des cibles diverses comme les plutons de Chine du sud ou ceux de l’Egée.
- Comment interpréter les différentes fabriques (minérales, magnétiques, cristallographiques) observées dans les granites ? A quel stade de cristallisation ces fabriques cristallines correspondent-elles ? Quelles sont les propriétés physiques associées (viscosité, mécanismes de déformation) ? Cette étude repose sur les apports conjoints des structures naturelles et expérimentales (notamment grâce à la presse Paterson), et se concentre en particulier sur le domaine de haute cristallinité du liquide.
- Comment la déformation du liquide magmatique partiellement cristallisé et celle de son encaissant solide s’articulent-elles pour contrôler la percolation du liquide dans le squelette solide, ainsi que le transport des volatils ? Comment tracer ces différents transferts (liquides magmatiques et volatils) ? Dans ce cadre, un axe de recherche en développement consiste à tracer les circulations de fluides à partir des isotopes de l’argon.
Outils : Modélisation numérique, terrain en domaine extensif (Cyclades, orogène varisque, Chine), expériences de déformation en Presse Paterson, isotopie de l’Argon
Personnes : Laurent Arbaret, Michel Faure, Yan Chen, Romain Augier, Stéphane Scaillet