IODP/ICDP-France News - Mars 2020
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IODP/ICDP-France News
Mars 2020
Deadlines / Keydates / News
Appels à candidature - Expéditions IODP
Deadlines
Special Call for sedimentologists and paleontologists (plank-
tic foraminifera) to participate in Expedition 391: “Walvis
Ridge Hotspot”
Thématique principale : GÉODYNAMIQUE, TECTONIQUE, VOLCANISME.
Dates de l’Exp. 391 : 5 décembre 2020 au 4 février 2021 à bord du JOIDES Resolution
Scientific objectives: This project seeks to understand the ori-
IODP
gin and geodynamic significance of the Walvis Ridge. Primary
questions are whether the chain split and isotopic zonation are
consistent with magma sourced at the LLSVP edge and what are
implications for the plume generation zone? - whether the chain
is strictly age-progressive, or whether there were plume pulses,
microplates, or continental fragments involved?- and what do ex-
pected large shifts in paleolatitude tell about the fixity and geody-
namics of the hotspot? The project will use the JOIDES Resolution
to core basaltic lava flows from six sites, with the goal of obtain-
ing 50-100 m of lava flows at 4 sites (VB-1B, VB-4B, GT-1B,CT-3A)
and ~250 m at two deep-penetration sites (FR-1B, TT-1A). Basalt
samples will be analyzed to document the geochemical and iso-
topic evolution of Walvis Ridge, especially the division into three
distinct isotopic zones after ~60-70 Ma. Sites TT-1A, CT-3A, and GT-1B form a transect across ridges that define the
isotopic zones and may represent divisions of the plume generation zone at the edge of the LLSVP. High-precision
geochronology from igneous samples at all sites, but especially VB-1B and VB-4B, will test models of ridge-hotspot
interaction, including a microplate model, and examine the duration of volcanism at individual sites and further doc-
ument the age progression. Paleomagnetic measurements on igneous samples will constrain paleolatitude changes
of seamounts along Walvis Ridge, allowing more rigorous testing of models of hotspot motion and true polar wander.
Compétences recherchées : sedimentologists and paleontologists (planktic foraminifera)
Plus de détails : http://iodp.tamu.edu/scienceops/expeditions/walvis_ridge_hotspot.html
Infos pour candidater : http://www.ecord.org/expeditions/apply-to-sail/
http://iodp.tamu.edu/participants/applytosail.html
Date limite pour candidater : 4 mars 2020
Deadlines
2050 Science Framework. Votre avis nous intéresse !
IODP We are arriving at an important benchmark in our planning for future
scientific ocean drilling. The first version of the 2050 Science Frame-
work, entitled "Exploring Earth Through Scientific Ocean Drilling", is
now ready for your examination and peer review.
Foundational Earth science research is described in seven Strategic Ob-
jectives and five Flagship Initiatives that encourage innovation and new
discoveries. The major objective of scientific ocean drilling is to advance
our understanding of Earth as an interconnected system through mul-
ti-disciplinary and societally relevant collaborative research endeavor.
The content outline of framework was reviewed via online postings on
iodp.org in August 2019 and has been endorsed by the FORUM in Sep-
tember 2019. We are now primarily seeking input from the international
science community on the framework's scientific merit, accuracy, and
completeness, so that each chapter strongly conveys the aspirations for
future scientific ocean drilling through 2050.
Infos: http://iodp.org/article-with-comments/2050-science-framework-survey
Deadline: The 2050 Science Framework is Open for Comment until 15 March 23:00 PST.
Serve on the IODP Science Evaluation Panel
The International Ocean Discovery Program (IODP) addresses fundamental questions about Earth’s cli-
mate, deep life, geodynamics, and geohazards and is driven by a flow of drilling proposals provided by the
IODP
scientific community. The Science Evaluation Panel (SEP) is central to the success of IODP and is respon-
sible for the evaluation and selection of the best and most relevant proposals, based on both scientific ex-
cellence and completeness and quality of the site survey data package. Externally reviewed, ready-to-drill
proposals are then forwarded to the IODP Facility Boards for development of expedition schedules.
We are currently looking for one new member of the Science Subgroup (Full Call here) and two new
members of the Site Characterization Subgroup (Full Call here).
Infos : https://www.ecord.org/serve-on-the-iodp-science-evaluation-panel/
Applications should be emailed to the ESSAC Office (essac@plymouth.ac.uk)
Date limite pour candidater : 1er avril 2020
Soumettre un Projet de forage - IODP :
Infos : http://www.iodp.org/proposals/submitting-proposals
Date limite pour candidater : 1er avril 2020
Soumettre un projet de Site DATA - IODP :
Infos : https://iodp.org/proposals/submitting-data
Date limite pour candidater : 1er mai 2020, 23:59 UTC
Serve as ESSAC Chair (2022-2023) :
The ECORD Science Support and Advisory Committee (ESSAC) is the IODP Program Member Office for
ECORD (European Consortium for Ocean Research Drilling), and has a central role in coordinating and
managing the participation of scientists from all ECORD members in all IODP expeditions.
ESSAC is now seeking applications from active senior scientists from ECORD member nations to act as
ESSAC CHAIR for a two-year term from 1 January 2022 to 31 December 2023.
Plus de détails : https://www.ecord.org/callfor-applications-essac-chair-2022-2023/
Date limite pour candidater : 1er mai 2020
MagellanPlus Workshop : to assemble a core working group to initiate an IODP or ICDP
proposal for drilling
The MagellanPlus Workshop Series Programme is co-funded by ECORD and ICDP and designed to sup-
port scientists in developing new and innovative science proposals to meet future challenges in Earth,
life and environmental sciences. For this purpose the MagellanPlus Workshop Series Programme funds
workshops and/or scientists that are expected to lead to or foster high-quality and innovative scientific
drilling proposals for submission to IODP and ICDP.
The contribution will not exceed 15,000€ per workshop.
Priority is given to ECORD and ICDP member countries.
The participation of young scientists is particularly encouraged.
Date limite pour candidater : 15 mai 2020
Contact: Lucas Lourens – magellan.plus@uu.nl
ECORD Managing Agency – ema@cerege.fr
Infos : http://www.ecord.org/science/magellanplus/
ECORD and NESSC Summer School: "(Past) Climates and the
Earth System" - Urbino, Italy - July 13-26, 2020
Infos : https://www.pces2020.eu/
https://www.ecord.org/education/summer-schools/
Date limite pour candidater : tbc
} ECORD Facility Board, March 24-25, 2020, Aix-en-Provence, France
} JOIDES Resolution Facility Board, May 12-14, 2020, La Jolla CA, USA
Réunions } Science Evaluation Panel, June 16-18, 2020, Trieste, Italy
Panels } Chikyu IODP Board, June 25-26, 2020, Kobe, Japan
} IODP Forum and Program Member Office meetings, Sept 22-24, 2020, Palisades NY, USA
} Science Evaluation Panel, January 12-14, 2021, La Jolla CA, USA
} SAG (Science Evaluation), March 8-12, 2020, Israel
} EC (Management), May 11-16, 2020 in Flagstaff, Arizona, USA
} AOG Governance), May 13-16, 2020 in Flagstaff, Arizona, USA
Futures
expédi-
tions
Breaking news: Expedition postponed: The ECORD Council has decided to postpone X389
“Hawaiian Drowned Reef’’ / The JR Science Operator has pulled Expedition 387 from the schedule due
to an unforeseen repair that must be done in dry dock in early May. The JR Facility Board will consider
rescheduling this expedition at its May 2020 meeting.
Actualités FRANCE
Expéditions IODP et scientifiques français sélectionnés :
Infos
Expéditions
• Expédition 387 – Amazon Margin (26 April to 26 June 2020)
Lien internet : http://iodp.tamu.edu/scienceops/expeditions/amazon_margin.html
´ Germain Bayon (Inorganic Geochemist) -IFREMER, Plouzané
´ Florent J. Hodel (Paleomagnetist) - GET, Toulouse
´ Alberto Machado Cruz (Stratigraphic Correlator/Physical Properties Specialist) - ISTeP, Paris
´ Marina Rabineau (Physical Properties Specialist/Downhole Measurements) - IUEM, Brest
• Expédition 388 – Equatorial Atlantic Gateway (June 26 - Aug 26, 2020)
IODP Lien internet : http://iodp.tamu.edu/scienceops/expeditions/equatorial_atlantic_gateway.html
´ Marie Laugié (Physical Properties Specialist/Stratigraphic Correlator) - CEREGE, Aix-en-
Provence
• Expédition 386 – Japan Trench Paleoseismology (Apr 27 - June 16, 2020)
Lien internet : http://www.ecord.org/expedition386/
´ Morgane Brunet (Sedimentologist and XCT specialist) - Geosciences Rennes
´ Antonio Cattaneo (Sedimentologist) - IFREMER, Plouzané
´ Chloé Seibert (Physical Properties Specialist) - Institut de Physique du Globe de Paris
´ Jean Noël Proust (Sedimentologist) - Geosciences Rennes
Soutiens financiers IODP-France :
Soutiens
Appel d’offres au fil de l’eau “Soutien Financier Post-Campagne”
IODP-France
Cet appel d’offres est destiné spécifiquement au financement de l’exploitation des données et échantillons
prélevés au cours des expéditions de forage scientifique IODP. Les projets portant sur des expéditions venant
de s’achever seront financés en priorité. Les demandes portant sur l’exploitation d’expéditions anciennes
IODP
(programmes DSDP, ODP et IODP ≥ 2 ans) seront également considérées.
Infos : http://www.iodp-france.org/pro/appels-doffres-iodp-france/soutient-financier-post-cruise/
Contacts : iodp-france@get.omp.eu
stephanie.cuven@get.omp.eu
“Sample Request” = valorisation des expéditions anciennes
IODP Vous pouvez à tout moment faire une demande de rééchantillonage auprès des 3 carothèques IODP afin
d’initier de nouvelles études sur des expéditions passées. Une aide financière pour réaliser votre projet scien-
tifique pourra vous être attribuée par le Bureau IODP-France dans le cadre d’un “Soutien financier Post-Cruise
- campagnes anciennes”, ceci après évaluation de votre projet par le comité IODP-France.
Lien “sample access” : https://www.iodp.org/resources/access-data-and-samples
Lien “Demande de soutien financier Post-Cruise IODP-France” :
http://www.iodp-france.org/pro/appels-doffres-iodp-france/soutient-financier-post-cruise/
Journées d’information “Porteurs de projet IODP” :
IODP
Le bureau IODP-France organise actuellement des séminaires d’information dans toute la France sur le
thème: “Historique et Fonctionnement du Programme IODP, comment participer, comment monter
un projet d’expédition IODP ?”. Les scientifiques impliqués dans IODP en tant qu’embarquant seront in-
vités à présenter leurs résulats et les scientifiques impliqués dans IODP en tant que porteur de projet ayant
abouti à une expédition seront les bienvenus pour expliquer la procédure à suivre, donner des conseils sur
le contenu et le format d’une demande “idéale”, sur les pièges rédactionnels à éviter, etc...
En attendant de nous recevoir pour un séminaire, voici le lien pour télécharger le guide pour soumettre un
projet de forage : https://www.iodp.org/iodp-proposal-submission-guidelines-8-2016/file
Si votre laboratoire est intéressé pour nous recevoir, veuillez nous contacter aux adresses suivantes :
iodp-france@get.omp.eu
stephanie.cuven@get.omp.eu
Workshops / Publications /
Annonces diverses
Workshops ou congrès en rapport avec les programmes
Workshops IODP et ICDP
EGU 2020: A session on Achievements and Perspectives in Scientif-
ic Ocean and Continental Drilling
IODP
Dates : 3-8 May 2020
Infos : https://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2020/session/36478
Workshop "DriMMLOC Drilling the Mantle, Moho, and Lower
Crust" has been postponed until late October.
Lieu : Tongji University, Shanghai, China
IODP Ouverture des inscriptions : January 20, 2020
Infos : https://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2020/session/36478
MagellanPlusWorkshop COSNICA : "The life cycle of a microplate
at a convergent margin"
IODP Dates et lieu : 19-20 June 2020, Graz, Austria
Infos : http://cosnica.uni-graz.at/
ICDP Workshop :Lake Izabal Basin Research Endeavor (LIBRE),
Dates : 2-5 August 2020
Infos : https://www.icdp-online.org/fileadmin/icdp/projects/doc/lake-izabal/LIBRE_Workshop.pdf
MagellanPlus SCYLLA Workshop " Serpentinite diapir in the
IODP
Calabrian subduction sYstem return Lower plate mantLe
from eArth's odest ocean"
Dates et lieu : 27-29 October 2020, Bologna, Italy
Infos : https://www.ecord.org/science/magellanplus/
Annonces ECORD & ICDP
Annonces
IODP : Planning for a post-2023 Science Plan – engage now!
Scientific ocean drilling is more than half a century old this year.
Discoveries from scientific ocean drilling through the DSDP,
ODP and IODP programs have helped reveal Earth’s history, and
have been critical to shaping our understanding of how our plan-
et works. But despite the wealth of knowledge gained though
five decades of scientific ocean drilling, there remain many new
IODP scientific challenges that directly impact our society and that
can only be addressed with future scientific ocean drilling.
Planning for a new science plan for the post-2023 era is now underway. International planning workshops
have been held over the last year in India, Australia, Japan, Europe, and the United States, to capture the
opinions of these international science communities. Another workshop will be held this month in China.
By the end of this process, more than 800 participants will have worked together to assess the continuing
relevance of the 2013-2023 science plan, and to explore possibilities for a new, post-2023 science plan in
support of future scientific ocean drilling. The highlights and key outcomes of those planning workshops
are now available.
In July 2019, eighteen international delegates comprising the Science Plan Working Group met to produce
a Science Plan Structure and Road Map document highlighting the commonalities in the workshop out-
comes and indicating a potential way forward towards a new science plan. Key aspects of this proposed
new science plan, entitled Exploring Earth by Scientific Ocean Drilling, are:
(1) A strong emphasis on interdisciplinary science at the crosslinks between science themes;
(2) Enabling the next generation in scientific ocean drilling through a science plan that extends to 2050;
(3) Eight open-ended strategic objectives that form the core of the science plan;
(4) Five long-term, interdisciplinary flagship initiatives that address critical societal challenges;
(5) Five-year programmatic reviews that allow intermediate adjustment or additions.
Plus d'infos : http://www.ecord.org/iodp-future/
ICDP : In 2019, there are about 5 projects where work is ongoing, or where fieldwork is scheduled.
1. Europe - Czechia (EGER): Drilling the Eger Rift: Magmatic fluids driving the earthquake swarms and the
deep biosphere
2. Europe - Italy (STAR): A Strainmeter Array Along the Alto Tiberina Fault System, Central Italy
3. Europe - United Kingdom (JET): Integrated Understanding of the Early Jurassic Earth System and
Timescale (JET)
4. South America - Brazil (TAMAZON): Trans-Amazon Drilling Project
5. South America - BZ,CN,Namibia (GRIND): Geological Research through Integrated Neoproterozoic
Drilling: The Ediacaran-Cambrian Transition
ICDP : The organizational structure of ICDP is “lean and mean”. It is simple and transparent, and is
flexible in dealing with the logistical needs of individual projects yet uncompromising as regards scientific
excellence; and it is inexpensive to administer.
Nouvelles publications IODP-France / ECORD / IODP
Publica-
tions
ECORD Annual Report 2018
Download : http://www.ecord.org/resources/reports/activities/ IODP
ICDP Annual Report 2019 New !
Download : https://www.icdp-online.org/fileadmin/icdp/media/Annual_Report/Annual_ICDP_Report_2019_final.pdf
ECORD Newsletter #33, April 2019
IODP Download : http://www.ecord.org/resources/ecord-newsletter/
New Issue of Scientific Drilling, a multidisciplinary ICDP-IODP program journal de-
livering peer-reviewed science reports from recently completed and ongoing international scientific drilling
IODP projects. Issue number 26 is available online.
Lien internet : http://www.scientific-drilling.net/index.html
New !
https://www.sci-dril.net/26/index.html
Parution des derniers Proceedings IODP
Lien internet : http://iodp.tamu.edu/publications/proceedings.html
IODP
Expedition 374: Ross Sea West Antarctic Ice Sheet History - 10 August 2019
Lien internet: http://publications.iodp.org/proceedings/374/374title.html
Expédition 376: Brothers Arc Flux - 5 July 2019
Lien internet: http://publications.iodp.org/proceedings/376/376title.html
Expedition 369: Australia Cretaceous Climate and Tectonics - 25 May 2019
Lien internet: http://publications.iodp.org/proceedings/369/369title.html
Expedition 372A: Creeping Gas Hydrate Slides - 5 May 2019
Lien internet: http://publications.iodp.org/proceedings/372A/372Atitle.html
Expeditions 372B/375: Hikurangi Subduction Margin Coring, Logging, and Observatories - 5 May 2019
Lien internet: http://publications.iodp.org/proceedings/372B_375/372B375title.html
The Oceanography special issue "Scientific Drilling: Looking to the Future"
Lien internet: https://tos.org/oceanography/issue/volume-32-issue-01
IODP
A new book "A Memory of Ice" - the story of DSDP Leg 28 to the Antarctic margin - is
downloadable from ANU Press.
Lien : https://press.anu.edu.au/publications/memory-ice
IODP
Liens pour télécharger le rapport IODP-France
2003-2016
IODP
Vous y trouverez les dernières statistiques sur la participation française au Programme
IODP et les résultats majeurs des expéditions récentes.
http://www.iodp-france.org/pro/wp-content/uploads/2017/01/BilanIODP-France2016.pdf
Liens pour télécharger le Science Plan IODP 2013-2023 :
IODP https://www.iodp.org/science-plan/115-iodp-science-plan-br/file
https://www.iodp.org/science-plan/127-low-resolution-pdf-version/file
Liens pour télécharger le Science Plan ICDP 2014-2019 :
https://www.icdp-online.org/fileadmin/icdp/media/Science_Conference/ICDP_SciencePlan2014.pdf
Annonces diverses / jobs
Annonces
diverses IODP
••• Expedition postponed: The JR Science Operator has pulled Expedition 387 from the schedule due
to an unforeseen repair that must be done in dry dock in early May. The JR Facility Board will consider
rescheduling this expedition at its May 2020 meeting.
Lien : http://iodp.tamu.edu/scienceops/expeditions/amazon_margin.html
IODP
••• Attend Core School in Japan: Applications are open through February 14 for the Basic Core Analysis
Course to be held March 12-15 at the Kochi Core Center.
Lien : http://j-desc.org/eng/jcs2020
••• 2020 Forum venue finalized: The next meeting of the IODP Forum will be held September 22-24 at
Lamont-Doherty Earth Observatory in Palisades, New York USA.
Lien : http://www.iodp.org/program-organization/iodp-forum
••• Job Opportunity: The IODP Science Support Office at UCSD is seeking our next Data Manager with
background in Earth Science and IODP.
Lien : https://jobs.ucsd.edu/bulletin/job.aspx?jobnum_in=103130
••• New Policy: The IODP Code of Conduct and Anti-Harrassment Policy has been approved by IODP's
Program Member Organizations and is now posted with other IODP-wide policy documents.
Lien : http://www.iodp.org/top-resources/program-documents/policies-and-guidelines/660-iodp-code-of-conduct-and-anti-harassment-policy-decem-
ber-2019/file
Lien : http://www.iodp.org/top-resources/program-documents/policies-and-guidelines
••• Report: The final report of the ANZIC community's Ocean Planet Workshop for planning the future
framework of scientific ocean drilling is available.
Lien : https://openresearch-repository.anu.edu.au/handle/1885/197025
••• The next framework for scientific ocean drilling beyond 2023 is under development.
Lien : http://www.iodp.org/iodp-science-plan/654-science-framework-structure-and-road-map-document/file
••• Consensus items from the 2019 IODP Forum meeting in Osaka are now available.
Lien : http://www.iodp.org/forum-minutes-and-consensus-items/655-forum-2019-september-consensus-items/file
••• A new Dear Colleague Letter updates the U.S. community on NSF's plan to provide marine seismics.
Lien : https://www.nsf.gov/pubs/2019/nsf19083/nsf19083.pdf
••• Consensus statements from the May 2019 JR Facility Board meeting are now available.
Lien : https://iodp.org/jrfb-minutes/620-jrfb1905-consensus-statements-action-items/file
••• IODP Future: A new area of the website has been established to document the planning process
towards a new science plan. Initial outcomes of the four international planning workshops are now avail-
able.
Lien : http://www.iodp.org/planning-for-a-post-2023-science-plan
Lien : http://www.iodp.org/2019-planning-workshop-outcomes
••• IODP : Remplacement du JOIDES Resolution !
A letter outlining the proposed replacement vessel for the JOIDES Resolution from Dr. Bradford M.
Clement (Director, JOIDES Resolution Science Operator)
Lien : http://www.iodp-france.org/pro/wp-content/uploads/2019/06/JR-replacement-letter-to-PMOs-1.pdf
••• U.S. National Science Board renews funding for the JOIDES Resolution through September 2024.
Lien : https://iodp.org/nsb-resolution-feb-2019/file
••• The 2018 Scientific Ocean Drilling Bibliographic Database Report is now available online.
Lien : http://iodp.tamu.edu/publications/AGI_studies/AGI_study_2018.pdf
ICDP - Nouvelle stratégie d'information ICDP : diffusion d'une newsletter mensuelle
Consultation de la Newsletter Déc 2019 ici: https://www.icdp-online.org/fileadmin/icdp/outreach/doc/ICDPnewsletter2019.
pdf
Sciences IODP
Avancées scientifiques : " Sumatra Seismogenic Zone " -
Exp. IODP 362
Participant français : Sylvain Bourlange (GéoRessources, Université de Lorraine)
Données : Expédition IODP 362 et Dutilleul et al., 2020 (https://doi.org/10.24396/ORDAR-25)
Financement : IODP-France « Expédition Récentes » (Expédition 362 « Sumatra Seismogenic Zone ») ;
CNRS-INSU
Caractérisation hydrologique et pétrophysique des sédiments du bassin de Nicobar et
implications pour le comportement sismogène et tsunamigène de la marge Nord de
Sumatra
Auteurs : J. Dutilleul*1, S. Bourlange1, M. Conin1, Y. Géraud1
* : jade.dutilleul@univ-lorraine.fr
1 : Université de Lorraine, CNRS, GéoRessources, F-54000 Nancy, France
Les zones de subduction sont le siège d’aléas géologiques
extrêmes, tels que des séismes, des tsunamis, des glisse-
ments de terrain ou encore des éruptions volcaniques, qui
menacent directement les populations et infrastructures
côtières. Les évènements les plus dévastateurs sont les mé-
gaséismes qui nucléent à l’interface de plaques, notamment
lorsqu’ils provoquent un tsunami. Le 26 décembre 2004, un
mégaséisme de magnitude de moment (Mw) 9,2 se produit
au nord-est de Sumatra (Figure 1), engendrant un tsunami
meurtrier faisant ~250 000 victimes en Asie du sud-est dont
~138 000 dans la province de l’Aceh. Trois mois plus tard, un
autre séisme de Mw 8,6 se produit au large de Nias, dans la
partie centrale de la marge (Hsu et al., 2006 ; Briggs et al.,
2006), mais l’extension du glissement co-sismique (Figure 1)
et l’ampleur du tsunami associé sont beaucoup plus restre-
intes (Ishii et al., 2007). Le mégaséisme tsunamigène de 2004
est le premier d’une série d’évènements (i.e : mégaséisme
de Tohoku Mw 9.1 au Japon en mars 2011 à l’origine de la
catastrophe nucléaire de Fukushima avec un bilan de 18 000
Figure 1 – Localisation des sites U1480 et U1481 forés lors de l’expédition
morts et plus de 210 milliards de dollars de pertes économ- IODP 362 au nord de la marge de Sumatra et des zones de rupture des
iques) qui révèlent que le glissement co-sismique peut se séismes de 2004 et 2005 (Hüpers et al., 2017).
propager le long de l’interface des plaques vers la surface
jusqu’à l’extrémité océanique du bassin d’avant-arc (e.g. Ishii
sédiments et structure du prisme d’accrétion) qui pourraient
et al., 2005). Cela remet ainsi en cause les modèles sismiques
expliquer les différences de comportement sismogène et
existant qui situaient alors la limite supérieure de la zone
tsunamigène entre la partie centrale et la partie nord de
sismogène beaucoup plus en profondeur, considérant ainsi
la marge dont la morphologie singulière avait été mise en
le décollement comme asismique (Hyndmann et al., 1997).
évidence dès 1980 (Moore et al., 1980). Dans la partie nord
La nécessité de mieux diagnostiquer et prévenir le risque
de la marge où a eu lieu le mégaséisme de 2004, une épais-
sismique et tsunamique en contexte de subduction a motivé
seur considérable de sédiments s’accumule dans le bassin de
l’essor des campagnes scientifiques d’acquisition sismique
Nicobar avant d’entrer en subduction, pouvant ainsi attein-
et de forage océanique. Ces campagnes permettent l’acqui-
dre jusqu’à 5 kilomètres à la fosse. Le prisme est formé par
sition de données in situ par carottage, par diagraphies ou
un ensemble sédimentaire formant un plateau particulière-
en instrumentant la partie externe de différentes zones de
ment cohérent et compétent, sous lequel s’est produit le mé-
subduction afin de mieux comprendre leur fonctionnement.
gaséisme de 2004, pour une surface de rupture de 210 000
kilomètres carrés (Figure 1). Sous ce plateau, un réflecteur
Depuis 2004, les études menées à partir des profils sismi-
sismique discontinu de forte polarité et d’amplitude négative
ques de la marge de Sumatra (e.g Dean et al., 2010; Gulick
(Figure 2), interprété comme très poreux et surpressurisé, a
et al., 2011 ; Geersen et al., 2013) ont mis en évidence des
également été identifié jusqu’à ~160 kilomètres du front de
contrastes géomorphologiques majeurs (i.e : épaisseur des
la déformation. A contrario, la configuration de la partie cen-Figure 2 – Profil sismique à travers la zone de subduction de Sumatra (localisé par un trait orange sur la Figure 1) montrant le Site U1480 à ~225 kilomètres du
front de la déformation et en rouge, le réflecteur de forte polarité et d’amplitude négative identifié par Dean et al. (2010) comme possible proto-décollement
(Hüpers et al., 2017).
trale de la marge est similaire à celle rencontrée dans d’autres du Bengal (Unités I et II d’âge Miocène-Pléistocène) mettant
zones d’avant-arc au potentiel tsunamique plus faible : les en évidence le très fort taux de sédimentation (250-350 m/
sédiments excèdent rarement 3 kilomètres d’épaisseur au Ma) associé à l’érosion himalayenne qui nourrit le delta de
niveau de la fosse, le prisme d’accrétion ne comporte pas de Nicobar entre ~9,5 et ~2 Ma (McNeill et al., 2017b) et de ~165
plateau sédimentaire particulièrement bien consolidé et le ré- mètres de séries pélagiques avec des intrusions magmatiques
flecteur de forte polarité et d’amplitude négative est absent. (Unités III à IV, d’âge Crétacé à Oligocène). Un échantillon-
nage plus restreint effectué au Site U1481 entre 1150 et 1500
Dans le même temps, les études menées à la suite des ex- mètres sous le plancher océanique (interface entre les séries
péditions de forage océanique scientifique ont montré que le du delta de Nicobar et les séries pélagiques sous-jacentes)
potentiel sismogène et tsunamigène des zones de subduc- montre d’importantes variations latérales de l’épaisseur des
tion est contrôlé par l’interaction entre la tectonique et les sédiments.
circulations de fluides (Saffer et Tobin, 2011). En particulier,
la consolidation précoce des sédiments favorisée par un En lien avec les objectifs de l’expédition, dans le cadre de
enfouissement rapide avec 1) libération du fluide interstitiel notre projet de recherche post-expédition, nous nous
par compaction mécanique et 2) libération du fluide lié aux sommes proposé de 1) déterminer la distribution initiale (i.e :
minéraux hydratés (i.e : smectite, opale, zéolites…) suite avant l’entrée en subduction) des fluides et des pressions de
aux réactions de déshydratation diagénétiques ou méta- fluide en quantifiant la porosité interstitielle, la teneur en eau
morphiques favoriserait le déplacement de la limite entre liée et la porosité de fracture de ~200 échantillons prélevés
comportement sismique et asismique vers la partie externe sur l’ensemble des sites U1480 et U1481 et de 2) caractériser
du prisme. En contrepartie, la faible perméabilité des sédi- l’influence de la compaction sur la géométrie du réseau
ments des zones de subduction riches en minéraux argileux poreux par résonnance magnétique nucléaire (RMN) et
et rapidement compactés favorise la rétention des fluides porosimétrie au mercure (Figure 3). En effet, la porosité
produits et ainsi une augmentation locale de la pression de mesurée à bord (i.e : porosité totale connectée) est une
fluide qui contribue à ralentir le processus de consolidation porosité dérivée du contenu total en fluide (fluide lié et fluide
des sédiments. Il est donc essentiel de caractériser précisé- interstitiel, voir Figure 4) des échantillons. La quantification
ment les propriétés lithologiques (notamment l’épaisseur des volumes de fluide lié et de fluide interstitiel est essentielle
de la colonne sédimentaire entrante et la distribution des dans les sédiments argileux car ces deux types de fluides
minéraux hydratés qui affectent le potentiel de production de n’interviennent pas dans les mêmes processus. Le fluide
fluides et les propriétés de friction), hydrogéologiques (sourc- interstitiel est libéré par compaction mécanique du réseau
es, nature et volume des fluides en présence, circulations de poreux. A contrario, le fluide lié, intégré à la structure du
fluides, perméabilité et pression de fluide), et thermiques des minéral hydraté, peut atteindre jusqu’à 25% du volume des
sédiments pour en évaluer les implications pour le comporte- échantillons les plus riches en smectite et peut être libéré par
ment sismogène des zones de subduction. déshydratation diagénétique. Seule une quantité mineure de
Avec pour objectif de mieux comprendre comment les pro- fluide lié peut éventuellement être libéré par compaction
priétés de l’épaisse colonne sédimentaire entrant en sub- (e.g. Colten-Bradley, 1987 ; Fitts and Brown, 1999). Ainsi, il est
duction dans la partie nord de Sumatra influencent la mor- plus pertinent d’utiliser la porosité interstitielle pour estimer
phologie du prisme et favorisent l’occurrence de glissement le potentiel de production de fluides par compaction ou pour
co-sismique superficiel et tsunamigène, deux sites U1480 et mettre en évidence des corrélations avec d’autres propriétés
U1481 ont été forés à ~225 km de la fosse lors de l’expédition pétrophysiques comme la vitesse des ondes P (e.g. Brown et
IODP 362 intitulée « Sumatra Seismogenic Zone » entre août Ransom, 1996) et d’utiliser la teneur en fluide lié pour estimer
et octobre 2016 (Figures 1 et 2). En particulier, le site U1480 a le potentiel de production de fluides par déshydration. La
permis d’acquérir des diagraphies et des carottes sur l’ensem- porosité interstitielle peut être calculée en corrigeant la
ble la colonne sédimentaire d’âge Crétacé à Pléistocène du
bassin entrant et le début de la croûte océanique basaltique porosité totale con- nectée de la teneur en fluide lié
d’âge Crétacé. Cette colonne sédimentaire (voir Figure 3 pour (Figure 4) qui peut être déterminée à partir de la
le détail des unités lithologiques) est composée de ~1250 capacité d’échange cationique (CEC) et du nombre de
mètres de séries du delta de Nicobar, partie orientale du delta
molécules d’eau par charge cationique :Conin et al., 2011). Il vaut typiquement 12 à 15 pour les smec-
tites à deux couches de molécules d’eau.
De plus, comme la porosité totale connectée est mesurée à
bord sur des échantillons sélectionnés pour être les moins dé-
avec Mw et ρw la masse molaire et la masse volumique de formés possibles, elle ne prend pas en compte les fluides qui
l’eau, et ρg la masse volumique de grains. La CEC correspond peuvent être présents dans certaines structures comme les
au nombre de sites à la surface des minéraux capables fractures ouvertes. La porosité de fracture peut être estimée
d’échanger des ions avec le fluide interstitiel et est un bon à partir de la porosité dérivée de la résistivité mesurée en
indicateur de la nature des minéraux hydratés. Le nombre de diagraphie, qui, en plus d’avoir l’avantage d’être une donnée
molécules d’eau par charge cationique est donné par la rela- de haute résolution, prend en compte à la fois la porosité
tion entre la CEC et le ratio volumique de fluide lié, déterminé interstitielle, la teneur en fluide lié et la porosité de fracture
à partir de la concentration en chlore soluble des échantillons de la roche in situ. La porosité dérivée de la résistivité a été
par rapport à celle de l’eau interstitielle mesurée à bord après déterminée au Site U1481 (seul site où la résistivité a pu être
extraction des échantillons (e.g. Henry et Bourlange, 2004 ;
Figure 3 – Synthèse des données lithologiques, géochimiques et pétrophysiques au Site U1480. Voir McNeill et al., 2017a et Dutilleul et al., 2020 pour plus de
détails. 1) U1480E1H2 12-82 cm ; 2) U1480E2H2 0-70 cm; 3) U1480F16F1 65-122 cm ; 4)U1480F92X2 50-117 cm ; 5) U1480G19R1 0-68 cm; 6) U1480G54R1 70-132
cm; 7) U1480G60R4 10-71 cm ; 8) U1480G61R3 47-109 cm ; 9) U1480G62R11 0-67 cm ; 10) U1480G62R6 14-80 cm; 11) U1480G65R3 4-71 cm ; 12) U1480G66R3
4-70 cm ; 13) U1480G72R1 7—73 cm.mesurée) en utilisant le modèle de résistivité pour les argilites
de Revil et al. (1998) qui tient compte de la forte conductivité
de surface des argiles.
Ces différentes analyses ont récemment fait l’objet d’une
publication (Dutilleul et al., 2020), dans laquelle nous mon-
trons que :
1. la CEC met en évidence une évolution de la
composition des minéraux argileux entre les unités silicoclas-
tiques du delta de Nicobar (Unités I et II) riches en kaolinite
et/ou illite et l’Unité III sous-jacente, beaucoup plus riche en
smectite à deux couches de molécules d’eau ;
2. la porosité interstitielle évolue de manière
exponentielle avec la contrainte verticale effective dans les
unités silicoclastiques (Unités I à III) selon la loi
, ce qui suggère que les sédiments du bassin
de Nicobar ne subissent qu’une consolidation normale avant
d’entrer en subduction, hypothèse utilisée dans de nombreux
modèles de circulations de fluides. La consolidation normale Figure 4 – Zoom sur le contenu total en fluide d’un échantillon argileux
saturé (modifié d’après Conin et al., 2011 et Salles et al., 2008).
se traduit par une homogénéisation et une réduction de la
taille des pores de ~0,9 µm à ~0,01 µm en moyenne avec la
profondeur dans ces unités ; alie positive de porosité totale connectée observée (i.e : il ne
3. la porosité de fracture atteint jusqu’à 6% dans les s’agit pas d’une zone surpressurisée), stratigraphiquement
zones endommagées par le forage du Site U1481, y compris corrélée à 2) des concentrations interstitielles en chlore très
dans l’unité III. Une porosité de fracture similaire est attendue faible (i.e : anomalie de type adoucissement) et en silice très
au Site U1480. élevée suggérant un potentiel de production de fluides élevé
4. l’Unité III, dans laquelle une porosité totale con- par réactions de déshydratation et 3) à un réflecteur sismique
nectée localement très élevée (+16%) avait été identifiée à de forte amplitude et d’anomalie négative situé davantage
bord, pourrait-être l’unité dans laquelle se formera le futur vers le continent et interprété comme le proto-décollement
décollement. Cette unité présente en effet des caractéris- (Dean et al., 2010, voir Figure 2).
tiques qui suggèrent une teneur en fluides élevée, déjà
repérées par d’autres auteurs dans d’autres zones de sub- Ces observations viennent conforter le modèle de production
duction comme Nankai (e.g. Moore et Shipley, 1993 ; Bangs de fluides d’Hüpers et al. (2017) publié à la suite de l’expédi-
et al., 2004), Cascadia (e.g. Cochrane et al., 1994) ou encore tion. Selon ce modèle, la production de fluides interstitiels et
la Barbade (e.g. Shipley et al., 1994 ; Moore et al., 1998), à liés au niveau de l’unité III (considérée comme le futur pro-
savoir, 1) une forte teneur en minéraux hydratés comme la to-décollement dans ce modèle) est complète bien avant que
smectite et l’opale (McNeill et al., 2017a) à l’origine de l’anom- les sédiments n’entrent en subduction (Figure 5). En particuli-
Figure 5 – Résultats du modèle d’Hüpers
et al. (2017) sur la production de fluides par
l’unité III depuis le dépôt dans le bassin de
Nicobar jusqu’à l’entrée en subduction par
A) compaction mécanique des sédiments
et B) réactions de déshydratation de la
smectite et de l’opale. Voir Hüpers et al.,
2017 pour plus de détails.er, l’essentiel de la compaction mécanique des sédiments in- Society, 12, 1-17
terviendrait au cours de leur long transport depuis l’Himalaya
Dean, S.M., McNeill, L.C., Henstock, T.J., Bull, J.M., Gulick, S.P.S., et al. 2010,
jusqu’au bassin de Nicobar, tandis que d’importants volumes Contrasting décollement and prism properties over the Sumatra 2004–2005
de fluide lié seraient produits par déshydratation de l’opale earthquake rupture boundary. Science 329(5988):207–10
en quartz et de la smectite en illite au niveau de la fosse et
du front de déformation respectivement, c’est-à-dire avant Dutilleul, J., Bourlange, S., Conin, M., Géraud, Y., 2020, Quantification of bound
water content, interstitial porosity and fracture porosity in the sediments
la subduction et donc à faible profondeur, contrairement entering the North Sumatra subduction zone from Cation Exchange Capacity
aux modèles proposés pour les autres zones de subduction à and IODP Expedition 362 resistivity data. Marine and Petroleum Geology 111,
faible potentiel tsunamigène comme Nankai ou la Barbade 156–165
où cette production intervient bien plus tardivement au cours
Fitts, T.G., Brown, K.M.,1999, Stress-induced smectite dehydration: ramifica-
du processus de subduction. Cette production diagénétique tions for patterns of freshening and fluid expulsion in the N. Barbados accretion-
de fluide lié par l’unité III à moins de ~200 kilomètres du front ary wedge, Earth Planet. Sci. Lett. 172, 179-197
de la déformation est cohérente avec la position du réflecteur
de forte polarité et d’amplitude négative observée par Dean Geersen, J., McNeill, L., Henstock, T. J., Gaedicke, C., 2013, The 2004 Aceh-An-
daman Earthquake : Early clay dehydration controls shallow seismic rupture,
et al. (2010) et interprété comme riche en fluides. Dean et al. Geochemistry Geophysics Geosystems, 14
(2010) et Gullick et al. (2011) remarquent sur le profil sism-
ique composite plusieurs éléments (i.e : des failles de forte Gulick, S.P.S., Austin, J.A., Jr., McNeill, L.C., Bangs, N.L.B., Martin, K.M.,
réflectivité au-dessus d’une zone sous le nez du prisme où le Henstock, T.J., Bull, J.M., Dean, S., Djajadihardja, Y.S., & Permana, H., 2011,
Updip rupture of the 2004 Sumatra earthquake extended by thick indurated
réflecteur de forte amplitude et de polarité négative inter- sediments, Nature Geoscience, 4 (7) : 453–456
prété comme très poreux présente localement une diminu- Henry, P., Bourlange, S., 2004. Smectite and fluid budget at Nankai IODP sites
tion d’amplitude) qui suggèrent que ces fluides s’échappent derived from cation exchange capacity, Earth Planet. Sci. Lett., 219, 129–145
vers la surface dans la partie externe du prisme (Hüpers et al.,
Hsu, Y.-J., Simons, M., Avouac, J.-P., Galetzka, J., Sieh, K., Chlieh, M., Natawid-
2017). jaja, D., Prawirodirdjo, L., Bock, Y., 2006, Frictional afterslip following the 2005
Nias-Simeulue earthquake, Sumatra. Science, 312 (5782) : 1921 – 1926.
Le fort potentiel sismogène et tsunamigène de la marge nord
de Sumatra serait donc induit par la diagenèse, la lithification Hüpers, A., Torres, M.E., Owari, S., McNeill, L.C., Dugan, B., Henstock, T.J.,
Milliken, K.L., Petronotis, K.E., Backman, J., Bourlange, S., et al., 2017, Release
et l’acquisition précoce de propriétés de frottement favora- of mineral-bound water prior to subduction tied to shallow seismogenic slip off
bles au glissement instable dans les sédiments bien avant leur Sumatra, Science, 356, 841–844
entrée en subduction, c’est-à-dire à faible profondeur. Dans la
partie nord de la marge de Sumatra, cette diagenèse rapide Hyndman R, D., Yamano M., Oleskevich D.A., 1997, The seismogenic zone of
subduction trust faults. The Island Arc, 6, 244-260
est inhérente à l’épaisseur considérable des sédiments silico-
clastiques du delta de Nicobar, ainsi qu’à l’expulsion pré-sub- Ishii, M., Shearer, P. M., Houston, H., Vidale, J. E., 2005, Extent, duration and
duction des fluides via des failles perméables dans la partie speed of the 2004 Sumatra–Andaman earthquake imaged by the Hi-Net array,
externe du prisme. D’autres zones de subduction au potentiel Nature, 435, 933-936
sismogène et tsunamigène encore mal connus mais à la col- McNeill, L.C., Dugan, B., Petronotis, K.E. and the Expedition 362 Scientists,
onne sédimentaire entrante très épaisse comme la partie sud 2017a, Sumatra Subduction Zone. Proceedings of the International Ocean
de la marge d’Hikurangi (> 5km) et des Petites Antilles (Vidéos
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