La localisation de la déformation dans le manteau sous-continental:<br />origine à travers l'étude du massif de Ronda (Espagne) et implications sur la résistance de la lithosphère.

The predicted rheology for the sub-continental mantle does not account for both the weak mantle strength beneath deforming regions and processes of lithosphere-scale strain localization. In order to better constrain this rheology, we used structural geology, tectonics and numerical modeling through the study of the Ronda peridotites. The structural study of these peridotites shows that their deformations were formed beneath a back-arc continental rift, before they were inserted into the internal Betics at the early Miocene. Just below the extending crust, a ductile strain gradient occurs in response to a process that implies the dominance of the dryGBS creep during dynamic olivine grain size reduction. Numerical quantifications demonstrate that this ductile process can trigger large strain localization and a drop of strength for the highly deformed peridotites at low temperature (< 800 °C). At larger scale, the results of a 2-D numerical model show also that such a weakening process promotes high strain localization in the sub-continental mantle, which leads to trigger continental necking. This strain localization provokes consistently an important drop of strength in the sub-continental mantle, as observed beneath deforming regions. Based on this “localizing” rheology, our results allow us to propose a new definition of the mantle rheology that accounts for the evolution of the mantle strength during the deformation of the lithosphere.L'actuelle définition rhéologique du manteau sous-continental ne rend ni compte de sa faible résistance estimée sous les régions déformées, ni des processus de localisation de la déformation qui le caractérisent. Pour mieux contraindre sa rhéologie, nous avons donc utilisé la tectonique et la modélisation numérique à travers l'étude des péridotites de Ronda. L'étude structurale de ces péridotites montre que leurs déformations sont liées à une extension continentale arrière-arc, juste avant qu'elles soient intégrées dans les Bétiques internes au Miocène inférieur. Au cours de cette extension intervient la formation d'un gradient de déformation ductile et sous-continental, qui serait initié par un processus impliquant l'action dominante du fluage dryGBS pendant la réduction dynamique de taille de grains de l'olivine. La quantification numérique de ce processus ductile montre qu'il peut provoquer, à basse température (< 800 °C), une intense localisation de la déformation et une chute de résistance des péridotites intensément déformées. À plus grande échelle, ce processus est aussi capable de localiser la déformation dans le manteau sous-continental, permettant, d'après nos résultats numériques 2-D, d'initier la formation d'un rift continental étroit. La conséquence majeure de cette localisation se traduit par une intense chute de résistance du manteau au cœur du rift, comme observée dans les régions déformées. Cette rhéologie « localisante » et ces résultats nous permettent donc de proposer une nouvelle définition de la rhéologie du manteau, qui tient compte de l'évolution de sa résistance pendant la déformation de la lithosphère