Thomas, Marie
(2017).
« Numerical modelling of lateral viscosity variations in the Earth's mantle » Mémoire.
Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Maîtrise en sciences de la Terre.
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Résumé
Cette étude modélise l'écoulement instantané du manteau terrestre en utilisant le code source ouvert ASPECT. Elle examine surtout l'impact des variations latérales de viscosité sur l'écoulement mantellique et sur la topographie dynamique de la surface. On utilise le profil de viscosité 'V2' de Mitrovica et Forte (2004), qui ne varie qu'en fonction de la profondeur. La composante latérale de la viscosité est calculée en supposant qu'elle dépend de la température selon une loi de type Arrhenius. Les variations de température viennent du modèle de tomographie sismique GyPSuM, qui intègre des données géodynamiques et des résultats d'expériences en physique des minéraux (Simmons et al., 2010). Les comparaisons entre des résultats obtenus par GyPSuM et par S40RTS, autre modèle de tomographie sismique de Ritsema et al. (2011), confirment que des vitesses des ondes de cisaillement ne suffisent pas pour résoudre la structure complexe du manteau terrestre. De façon générale, on trouve que les variations latérales de viscosité augmentent la vigueur de l'écoulement du manteau et atténuent la topographie dynamique de la surface. On cherche à varier l'amplitude des variations latérales de viscosité, mais la résolution numérique de ASPECT a du mal à converger même pour les variations modeste. On abordera des solutions et des orientations possibles pour des travaux futurs.
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MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : convection mantellique, rhéologie du manteau, viscosité, topographie dynamique, tomographie sismique
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