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Géosciences Rennes
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COBBOLD Peter Robert

Directeur de Recherche émérite - CNRS

Equipe Paléoenvironnement, Paléomagnétisme, Dynamique des bassins

Contact : peter.cobbold@univ-rennes1.fr

Coordonnées complètes dans l’annuaire de l’Université de Rennes 1

Bref CV

Né le 11/12/46 à Buenos Aires, Argentine
Nationalité britannique
Etudes primaires et secondaires en Argentine
BSc, Geology, Royal School of Mines, London, 1969
PhD, Geology, Imperial College, London, 1973
Lecturer, Imperial College, 1973
Lecturer, Earth Sciences, Leeds University, 1973-1975
Chercheur au CNRS, 1975-présent
Visiting Professor, John Hopkins University, 1983
Visiting Professor, State University of New York at Albany, 1983
Visiting Professor in the John Paul Getty chair, University of Texas at Austin, 1990
Médaille d’argent, CNRS, 1990
Médaille Van den Broeck, Société Belge de Géologie, 1990
Membre Honoraire de l’Association Geologique d’Argentine, 2011
Cité dans Marquis Who’s Who in the World, 2013

Résumé de mes travaux de recherche

Formation de base et philosophie de travail

Ma formation ayant été en géologie structurale et mécanique de roches (Ecole de Mines de Londres), je me suis toujours intéressé aux mécanismes physiques et à leur quantification. Je préconise une approche équilibrée : acquisition de données, expérimentation et simulation mathématique. Tout processus naturel n’est véritablement mis en évidence qu’à travers les observations. Cependant, une modélisation à bon escient nous permet de mieux comprendre les mécanismes mis en jeu et de nous orienter dans la recherche de données utiles.

Première période : déformation ductile (1970-1981)

Issu de l’école de géologie structurale de J.G. Ramsay (Imperial College), je me suis intéressé aux roches ductiles, déformées en profondeur. Voulant comprendre les mécanismes d’instabilité à l’origine des structures, je me suis tourné vers la modélisation. En modélisation analogique. j’ai développé de nouvelles techniques et appareillages, ce qui a motivé mon accueil à Rennes en 1975. Du côté théorique, mes premiers travaux ont porté sur l’analyse tensorielle des champs de déformation, les équations de compatibilité entre déformations internes et rotations rigides et les méthodes de restauration numérique. Sur le terrain, à l’Ile de Groix et dans les Alpes, je me suis intéressé aux plis en fourreaux, marqueurs de la déformation intense, et aux microstructures, témoins de cisaillements ductiles.

Deuxième période : déformation continentale et bassins (1982-1994)

Nous avons développé à Rennes des techniques permettant la modélisation analogique de la lithosphère, en régimes de compression, extension, décrochement, poinçonnement ou glissement gravitaire. Les financements ont été assurés, en grande partie, par des contrats pétroliers. A l’échelle continentale, je me suis intéressé au poinçonnement continentale, à la rotation de blocs autour d’axes verticaux, à la formation de bassins sédimentaires et aux conséquences tectoniques de la sédimentation et de l’érosion. J’ai organisé des projets pluridisciplinaires, mettant en oeuvre tectonique et paléomagnétisme, notamment en Asie Centrale (pays de l’ex-Union Soviétique). Par ailleurs, je me suis empressé de valoriser la nouvelle méthodologie de restauration numérique en plan, que nous avons conçu pour les régions faillées (thèse de D. Rouby).

Troisième période : projets andins (1995-1998)

De 1995 à 1998, j’ai coordonné un projet, portant sur la tectonique andine en Argentine et financé par l’Europe à hauteur de 1,4 MF. L’objectif était de mieux comprendre les mécanismes d’orogenèse et de formation de bassins sédimentaires, en contexte de subduction oblique. Nos principaux partenaires étaient les universités d’Oxford et de Buenos Aires. Cependant, plusieurs sociétés pétrolières ont contribué aux frais de missions sur le terrain. A Rennes, le projet a mobilisé 5 chercheurs, 4 doctorants, 1 coopérant scientifique et 5 étudiants en DEA. La productivité totale aura été de 5 rapports de DEA, 4 thèses françaises, 1 thèse britannique, 13 articles parus ou acceptés dans des revues internationales (dont 11 de Rang A), 8 résumés étendus et 17 résumés.



Projets en cours

Fracturation hydraulique : corrélations entre volcanisme et tectonique

J’ai entamé avec des collègues rennais (J. de Bremond d’Ars, E. Hallot) un projet interdisciplinaire portant sur la mise en place de magma par fracturation hydraulique et les corrélations entre volcanisme et tectonique. En 1998, nous avons encadré un stage de DEA (N. Boudesseul), dont le but était de recenser et d’analyser les données disponibles, sur cartes ou sur catalogue, le long des Andes. Nous avons mis en évidence des corrélations statistiques, que ce soit en position ou en orientation, entre failles majeures et zones d’émission volcanique (Boudesseul et al., 1999). En 2000, lors d’un deuxième travail de DEA (O. Galland), nous avons réussi à mettre en œuvre de nouveaux protocoles de modélisation analogique. Ce travail s’est poursuivi en doctorat. Nous sommes désormais en mesure de modéliser la fracturation hydraulique et la mise en place de filons magmatiques à l’échelle d’un bassin sous contraintes tectoniques (Galland et al., 2002, 2003, 2006, 2007a). Les expériences de laboratoire ont pu être comparées aux structures observées en Bassin de Neuquén, à la suite d’un travail de terrain financé par le CONICET (Argentine) et par Total Austral (Galland et al., 2007b, 2008).

Pressions de fluides et déformations

Lors d’une étude de bassins sub-andins, je me suis aperçu que certains chevauchements décollent efficacement dans des pélites, riches en matière organique. Ils semblent exister des corrélations, dans l’espace et dans le temps, entre ces décollements et la génération d’hydrocarbures. On en déduit un effet de la pression de fluides sur le comportement mécanique de la roche (Cobbold et Castro, 1997). Pour mieux étudier le rôle mécanique des fluides dans la structuration des bassins, nous avons cherché à mettre en oeuvre de nouvelles techniques de modélisation analogique. Nous avons opté d’abord pour une méthode simple mais efficace, qui fait appel à de l’air comprimé. Elle permet d’étudier le rôle de la pression de fluides sur le comportement mécanique (notion de pression effective) et, en même temps, les modalités de migration de fluides à travers les structures déjà formées. Quelques expériences préliminaires ont permis de caractériser les propriétés physiques des matériaux modèles et de vérifier le principe de la contrainte effective de Terzaghi (Cobbold et Castro, 1998 ; Mourgues et Cobbold, 2003), alors qu’un programme plus poussé a démontré le rôle important joué par la pression de fluides lors de la structuration interne des prismes d’accrétion (Cobbold et al., 2001 ; Mourgues et Cobbold, 2006a) et des glissements gravitaires (Mourgues et Cobbold, 2006b). Ainsi nous avons pu modéliser le développement de structures en présence de fluides et sous différents régimes tectoniques (compression, distension, décrochement, glissement gravitaire). En parallèle avec des modélisations analogiques, nous avons développé des méthodes numériques (thèse Mourgues). Pour valoriser nos travaux, nous avons signé un accord avec la société BP et ses partenaires, nous donnant accès à des données de sub-surface en provenance du delta de l’Amazone. Ce travail a donné lieu à un compte-rendu devant la American Association of Petroleum Geologists (Cobbold et al., 2003) et à un article plus conséquent (Cobbold et al., 2004). Plus récemment, nous avons développé un nouvel appareillage fonctionnant, soit avec de l’air, soit avec de l’eau, comme fluide aux pores. Le travail s’est fait dans le cadre d’un projet de thèse (N. Rodrigues), financé par la société Statoil (Norvège). Ensuite, nous avons trouvé de nouveaux matériaux composites, permettant d’étudier les effets des transformation chimiques sur la compaction, la génération de surpressions et la fracturation hydraulique (Lemrabott et Cobbold, 2010 ; Zanella et al., 2010). Sur le terrain, nous étudions des bassins sédimentaires, là ou les mouvements tectoniques ont mis à l’affleurement la roche mère. Cela permet de caractériser les endommagements physiques et chimiques subis, lors de la migration de fluides et comme conséquence des fortes pressions aux pores. En bassin de Neuquén (Argentine) nous avons mis en évidence des filons de bitume (asphaltite), longs de quelques kilomètres et larges de plusieurs mètres, qui sont issus d’une roche mère très riche en matière organique (Cobbold et al., 1999). La formation de ces filons est à relier à la présence de pressions de fluides anormales. Il en est de même pour des filons horizontaux de calcite, qui sont largement répandus dans la roche mère (Cobbold et Rodrigues, 2007 ; Rodrigues et al., 2008). Notre thématique générale s’insère parmi les axes prioritaires retenus par Géosciences-Rennes. Elle a mobilisé 8 étudiants de Mastaire 2 (L. Castro, O. Mourgues, R. Rousseaux, N. Rodrigues, J.-F. Vuillaume, C. de Poncharra, A. Lemrabott, A. Zanella) et 3 doctorants de Rennes (R. Mourgues, N. Rodrigues, A. Zanella).

Voir en ligne : Bibliographie / Publications