Initiation de la collision en Asie du Sud-Est – COLLISEA

L'initiation de la collision est définie par le début de l'accrétion de la partie marginale des continents. Par rapport à l'initiation de la subduction et aux étapes de collision mature, l'initiation de la collision n'est pas intégrée dans les modèles de tectonique des plaques. Cela limite l'interprétation du bilan de masse crustal dans les chaînes de montagnes, ce qui a un impact sur notre bilan de CO2 sur Terre et le climat du passé, ainsi que des mécanismes de développement des séismes et la croissance de la topographie à la transition subduction-collision. Nous formulons l'hypothèse que l'architecture pré-convergence et les propriétés thermo-mécaniques héritées de l'évolution tectonique et magmatique antérieure des marges continentales sont des facteurs clés contrôlant les étapes initiales de la collision. Les paramètres physiques en jeu lors de l'initiation de la collision ont été jusqu'à présent indirectement déterminés sur la base de la reconstruction tectonique et des processus fossilisés dans les orogènes. Seul un nombre limité d'orogènes montre ces processus en cours et préserve les marqueurs de cette étape spécifique qui est un phénomène transitoire. Le projet COLLISEA vise à étendre nos connaissances des processus de collision en déterminant comment la rhéologie, la densité et l'architecture des marges continentales contrôlent l'initiation de la collision. Le projet est conçu pour imager la structure profonde de la transition subduction-collision, quantifier la cinématique, l'exhumation et le comportement thermomécanique des zones de collision jeunes arc-continent couvrant plus de 1000 km le long de la limite de plaque entre PSP et EU en Asie du Sud-Est. COLLISEA tire parti de l'utilisation d'un nouveau réseau sismologique dense à Taiwan, d'un nouvel ensemble de données thermochronologiques à basse température en constante augmentation à Palawan et Mindoro aux Philippines, et des premiers modèles thermomécaniques 3D de collision arc-continent conçus pour intégrer le mouvement réel des plaques. Trois laboratoires (GET, ISTEP, LG-ENS) superviseront le travail effectué dans COLLISEA. A l'équipe de recherche COLLISEA, forte de 11 personnes, s'ajoutent nos collaborateurs internationaux à Taiwan et aux Philippines, dont deux post-docs embauchés à Taiwan. Un financement ANR est demandé pour 2 post-docs ayant une expertise en modélisation numérique et en cinématique des plaques à l’ISTEP et à l’ENS, et 1 bourse doctorale au GET pour la thermochronologie. COLLISEA est organisé autour de cinq tâches de travail complémentaires. COLLISEA va imager la structure profonde de l'initiation de la collision à Taïwan à partir de la modélisation des formes d'onde de volume et de surface. L'approche de modélisation des formes d'ondes sismiques sera complétée par l'analyse des profils sismiques de réflexion/réfraction et des données géophysiques au large de Taïwan. Cette étude sera étendue à l'ensemble de la frontière convergente orientée N-S entre les plaques PSP et EU, en intégrant notre compréhension de l'évolution des arcs accrétés et des domaines de rift. Pour établir une image précise de la cinématique PSP/EU, et dévoiler le contrôle possible par la marge SCS, nous déterminerons le calendrier et la durée du refroidissement et de l'exhumation à l'aide d'analyses thermochronologiques basse température et nous les utiliserons pour contraindre les modèles thermomécaniques 3D de l'initiation de la collision oblique. Les résultats de COLLISEA seront transférables à d'autres zones de collision. COLLISEA aura un impact important et positif au niveau fondamental et économique en intégrant et en développant des technologies et des stratégies pour l'industrie de l'énergie, ainsi que des techniques d'observation et des approches de modélisation conçues à une résolution et une dimension jamais atteintes auparavant, dans le but d'améliorer la prévision des risques environnementaux.