Modélisation 3D de l'arc alpin

L’exploitation du logiciel Éditeur Géologique© développé par le BRGM1 permet la création d’un modèle 3D des unités crustales de l’arc alpin. Ce modèle apporte une première vue d’ensemble, à grande échelle, de la géométrie tridimensionnelle des structures de la chaîne. La zone d’étude englobe l’arc des Alpes occidentales, de la mer Ligure au Sud, jusqu’au dôme lépontin et au granite du Bergell au Nord-Est. Au Nord, le modèle s’arrête à l’arc du Jura et il est délimité de manière naturelle au Sud par le bassin ligurien. Verticalement, le modèle est défini entre la surface topographique et l’interface du Moho. La chaîne alpine étant non cylindrique dans la zone cible justifie le développement d’un tel modèle structural 3D. Les interactions entre le socle et les structures du Graben du Rhin au Nord du Jura ne sont pas prises en compte. De même, au Sud du modèle, la connexion avec les Appenins ainsi que les problématiques liées au massif des Maures ne sont pas modélisées. La constitution du modèle est basée d’une part sur le MNT des Alpes et sur la carte du Moho qui définissent l’interface supérieure et inférieure du modèle et d’autre part, sur la carte géologique simplifiée ainsi que sur les coupes crustales ECORS-CROP et NFP-20 qui permettent d’établir les limites entre les différentes formations à modéliser, à la surface et à l’intérieur du modèle. Du reste, des coupes complémentaires ciblées contribuent à mieux contraindre le modèle. D’un point de vue technique, le travail comporte deux parties, basées respectivement sur l’exploitation des logiciels principaux suivants : les logiciels SIG (Systèmes d’Information Géographique) et l’Éditeur Géologique©. Les logiciels ESRI ArcGIS© permettent tout d’abord de préparer les bases de données servant à la modélisation 3D. Une carte tectonique numérique des Alpes, un MNT de la zone cible ainsi qu’un modèle numérique du Moho sont établis. Les systèmes de références spatiales de ces objets sont ensuite homogénéisés. Ces données sont finalement rendues compatibles avec l’outil de modélisation 3D. Dans un second temps, l’exploitation du logiciel Éditeur Géologique© rend possible la création du modèle 3D des unités crustales de l’arc alpin. L’Éditeur Géologique© permet en effet la réalisation de modèles géologiques tridimensionnels, à partir de données communément utilisées en géologie, comme des cartes, des coupes ou des MNT. Le modèle se veut évolutif, en ce sens qu’il peut être amélioré, soit localement, soit globalement. De plus, plusieurs perspectives de développement de ce travail sont envisageables. En effet, le modèle apporte une vision sans laquelle un certain nombre de problèmes tectoniques ou géodynamiques alpins ne peuvent à priori être abordés.

Mémoire de diplôme universitaire : Université de Neuchâtel, 2006