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ISTeP - UMR 7193
Institut des Sciences de la Terre de Paris

Lacombe Olivier

Equipe : Dynamique et évolution des Marges et des Orogènes

Professeur

UPMC - Campus Jussieu, Tour 46-45, 2e étage, Case courrier 129

Tél : 01 44 27 71 80 - olivier.lacombe@sorbonne-universite.fr - Page Personnelle

Thèmes de recherche

Mes travaux de recherche concernent le domaine de la Tectonique. Ils couvrent un large spectre d’échelles et de processus, depuis la déformation à l’échelle microscopique (macles de la calcite) jusqu’à la déformation à l’échelle crustale, depuis la géométrie et la cinématique des chaînes plissées et l’évolution des bassins d’avant-pays, la quantification et la transmission des paléocontraintes orogéniques, la transition ductile-cassant et le jeu des détachements jusqu’aux micro-mécanismes de déformation associés au plissement et aux interactions fluides-fractures-roches. J’ai travaillé sur des chantiers régionaux nombreux et variés, des chaînes téthysiennes (Alpes, Pyrénées et Jura, Zagros, Cyclades, Albanie) jusqu’aux chaînes péri-Pacifique (Taiwan), et récemment dans l’avant-pays laramien des Rocheuses (USA).

Ma démarche est sous-tendue par un souci permanent (1) de description et de caractérisation géométrique, cinématique et mécanique de la déformation naturelle, (2) de confrontation et de combinaison des données de terrain (morphologie, structure, enregistrement tectono-sédimentaire, cinématique, paléocontraintes, …) avec les données géophysiques et (3) d’intégration géodynamique.

Sur le plan méthodologique :

Mes travaux ont porté sur :

- la reconstitution des paléocontraintes par l'analyse de la fracturation et des macles de la calcite ;
- la mise au point d'une méthode de quantification des grandeurs des paléocontraintes par la combinaison des données de fracturation, de macles de la calcite et de la mécanique des roches ;
- la quantification des paléocontraintes en contexte orogénique, de l’échelle du pli (Taiwan, Wyoming-USA) jusqu’à l’échelle de la chaîne plissée (Pyrénées, Taiwan, Zagros) ;
- La mise au point d'une nouvelle méthode d’estimation du paléoenfouissement avec application à l’avant-pays albanais.

J’ai également montré pour la première fois que l’évolution des grandeurs des paléocontraintes avec la profondeur était compatible avec les données de contraintes actuelles en forages et attestait d’un comportement mécanique frictionnel de type Byerlee de la croûte supérieure.

J’ai contribué à améliorer les  techniques paléopiézométriques afin de mettre à la disposition de la communauté un outil performant pour la reconstitution des paléocontraintes en orientations et en grandeurs. Les travaux ont porté sur l’amélioration à la fois de la technique d’inversion des macles de la calcite et de la collecte des données en adaptant la technique EBSD pour mesurer l'orientation cristallographique des cristaux de calcite. Par ailleurs, des essais mécaniques sous MEB pour mieux calibrer la valeur du seuil de maclage en fonction de la taille des cristaux ont été réalisés avec un financement par le LabEx Matisse-UPMC (thèse C. Parlangeau)(coll. Ecole Polytechnique). Nous avons également précisé le rythme et les modalités de l’épaississement des lamelles de macles à basse température.

La paléopiézométrie calcite est par ailleurs en cours de confrontation à la paléopiézométrie stylolites fondée sur l’analyse de leur rugosité (coll. Univ. Glasgow, Univ. Pau). Ces deux méthodes ont été appliquées conjointement et indépendamment pour la première fois dans la chaîne apenninique (Italie) et ont fourni des résultats comparables. L’application récente de la paléopiézométrie stylolites à des carottes du Bassin de Paris (coll. IFP-EN et Univ. Glasgow)et dans la chaîne laramienne (USA)a démontré la capacité de l’outil à déterminer de façon fiable la paléoprofondeur d’enfouissement et ouvre la voie à une meilleure compréhension du développement des stylolites et donc à leur utilisation dans les études de bassins.

Une autre application originale de la quantification des paléocontraintes a été l’estimation des (sur)pressions de fluides lors de la déformation laramienne, un paramètre-clé pour comprendre les migrations de fluides (hydrocarbures) et la réactivation des structures tectoniques).

Thèses : M. Rocher, K. Amrouch, C. Parlangeau

Sur le plan thématique :

* Structure et cinématique des chaînes plissées et la formation des bassins d’avant-pays de plusieurs orogènes tertiaires (Taiwan, Zagros, Jura, Alpes, Pyrénées-Provence, chaîne laramienne).
Thèses : C. Homberg, F. Mouthereau, M. Rocher, F. Ahmadhadi, K. Amrouch, P.-Y. Filleaudeau, S. Khadivi, N. Beaudoin, C. Turrini

* Cinématique des décrochements et perturbations de contraintes associées (Iran, Jura).
Thèse : C. Homberg

* Transition ductile-cassant, localisation de la déformation, géométrie et cinématique des failles normales à faible pendage-détachements (Alpes, Cyclades).

Thèses : C. Mehl, E. Lecomte

* Micromécanismes de déformation associés au plissement : Approche multi-scalaire (étude macro-structurale, fracturation, macles de la calcite, physique des roches : Anisotropie de Susceptibilité Magnétique et de Vitesse de Propagation des ondes P). Image quantitative de la distribution des contraintes et des déformations dans les plis (Wyoming-USA).
Thèses : K. Amrouch, N. Beaudoin

* Interactions fluides-fractures-roches dans la croûte supérieure. Caractérisation des systèmes paléohydrologiques (origine, chimie et circulation des fluides, interactions fluides-roches) par combinaison de l'analyse tectonique et mécanique des fractures et de l'étude pétrographique et géochimique des minéralisations associées (Albanie, Wyoming-USA, Alpes, Canada). 
Thèses : N. Beaudoin, A. Boutoux, A. Grare

* Déformation du socle et relations socle-couverture dans les zones externes des chaînes de montagnes (Alpes, Chaîne laramienne)

Thèse : A. Boutoux

Bibliographie récente

2018

- Turrini C., Bosica B., Ryan P., Shiner P., Lacombe. O. & Roure F., 2018. 3D structural and thermal modeling of Mesozoic petroleum systems in the Po Valley basin, northern Italy. Petroleum Geoscience, 24, 172–196

- Parlangeau C., Lacombe O., Schueller S. & Daniel J.-M., 2018. Inversion of calcite twin data for paleostress orientations and magnitudes: a new technique tested and calibrated on numerically-generated and natural data. Tectonophysics, 722, 462-485

- Grare A., Benedicto A., Lacombe O., Trave A., Ledru P., Blain M. & Robbins J., 2018. The Contact uranium prospect, Kiggavik project, Nunavut (Canada) : tectonic history, structural constraints and timing of mineralization. Ore Geology Reviews, 93, 141-167

- Beaudoin N. & Lacombe O., 2018. Recent and future trends in paleopiezometry in the diagenetic domain: insights into the tectonic paleostress and burial depth history of fold-and-thrust belts and sedimentary basins. Journal of Structural Geology, 114, 357–365

- Grare A., Lacombe O., Mercadier J., Benedicto A., Trave A., M. Guilcher, Ledru P. & Robbins J., 2018. Fault zone evolution and development of a structural and hydrological barrier : the Quartz Breccia in the Kiggavik area (Nunavut, Canada) and its control on Uranium mineralization. Minerals 8, 319

- Beaudoin N., Gasparrini M., David M.E., Lacombe O. & Koehn D., 2018. Bedding-parallel stylolites as a tool to unravel maximum burial depth in sedimentary basins: application to Middle Jurassic carbonate reservoirs in the Paris basin. Geological Society of America Bulletin, in press

- Beaudoin N., Lacombe O., Roberts N. & Koehn D. 2018. U-Pb dating of calcite veins reveals complex stress evolution and thrust sequence in the Bighorn Basin, USA. Geology, in press

2017

- Grare, A., Benedicto, A., Lacombe, O., Trave, A., Ledru, P., Robbins, J., & Blains, M., 2017. Structural controls on uranium mineralization at the Kiggavik Project (NE Thelon area, Canada). Proceedings of the 14th Biennial SGA Meeting, Quebéc, Canada, 2,  739-742

2016

- Lacombe O. & Bellahsen N., 2016. Thick-skinned tectonics and basement-involved fold-thrust belts. Insights from selected Cenozoic orogens. Geological Magazine, 153, 5-6, 763-810

 - Boutoux A., Bellahsen N, Nanni U., Pik R., Rolland Y., Verlaguet A. & Lacombe O., 2016. Thermal and structural evolution of a collisional wedge: insights from U-Th-Sm/He thermochronology and RSCM thermometry in the Aiguilles Rouges/Mont Blanc massifs, Western Alps. Tectonophysics, 683, 109-123

- Lacombe O., Ruh J., Brown D. & Nilfouroushan F., 2016. Introduction to the Special Issue: “Tectonic evolution and mechanics of basement-involved fold-and-thrust belts”, Geological  Magazine, 153, 5-6, 759-762

- Beaudoin, N., Koehn. D., Lacombe O., Lecouty A, Billi A., Aharonov., E. & Parlangeau C., 2016. Fingerprinting stress: stylolite and calcite twinning paleopiezometry revealing the complexity of stress distribution during folding – the case of the Monte Nero anticline in the Apennines, Italy. Tectonics, 35, 1687-1712

- Turrini C., Toscani G., Lacombe O. & Roure F., 2016. Influence of structural inheritance on foreland-foredeep system evolution: an example from the Po Valley region (northern Italy). Marine and Petroleum Geology, 77, 376-398

- Lacombe O. & Rolland Y., 2016. Introduction to the Special Issue: "Fluids in crustal deformation: Fluid flow, fluid-rock interactions, rheology, melting and resources". Journal of Geodynamics, 101, 1-4

- Agosta F., Luetkemeyer P.B., Lamarche J., Crider J.G. & Lacombe O., 2016. Introduction to the Special Issue: "The role of fluids in faulting and fracturing in carbonates and other upper crustal rocks".Tectonophysics, 690, 1-3

2015

- Beaudoin N., Huyghe D., Bellahsen N., Lacombe O., Emmanuel L., Mouthereau F. & Ouahnon L., 2015. Fluid systems and fracture development during syn-depositional fold growth: example from the Pico del Aguila Anticline, Sierras Exteriores, Southern Pyrenees, Spain.  Journal of Structural Geology, 70, 23-38

- Tavani S., Storti F., Lacombe O., Corradetti A., Muñoz J.A. & Mazzoli S., 2015. A review of deformation pattern templates in foreland basin systems and fold-and-thrust belts: implications for the state of stress in the frontal regions of thrust wedges. Earth-Science Reviews, 141, 82-104

- Turrini C., Angeloni P., Lacombe O., Ponton M. & Roure F., 2015. 3D seismotectonics in the Po Valley basin, Northern Italy. Tectonophysics, 661, 156-179

2014

- Beaudoin N., Bellahsen N., Lacombe O., Emmanuel L. & Pironon J., 2014. Crustal-scale fluid flow during the tectonic evolution of the Bighorn Basin (Wyoming, USA). Basin Research, 26, 403–435

- Tranos M.D. & Lacombe O., 2014. Late Cenozoic faulting in SW Bulgaria : fault geometry, kinematics and driving stress regimes. Implications for late orogenic processes in the Hellenic hinterland. Journal of Geodynamics, 74, 32-55

- Beaudoin N., Lacombe O., Bellahsen N., Amrouch K. & Daniel J.M., 2014. Evolution of fluid pressure during folding and basin contraction in overpressured reservoirs : insights from the Madison-Phosphoria carbonate formations in the Bighorn basin (Wyoming, USA). Marine and Petroleum Geology, 55, 214-229

- Boutoux A., Bellahsen N., Lacombe O., Verlaguet A. & Mouthereau F., 2014. Inversion of pre-orogenic extensional basins in the external Western Alps: Structure, microstructures and restoration. Journal of Structural Geology, 60, 13-29

- Turrini C., Lacombe O. & Roure F., 2014. Present-day 3D structural architecture of the Pô Valley basin, northern Italy. Marine and Petroleum Geology, 56, 266-289

-Bellahsen N., Mouthereau F., Boutoux A., Bellanger M., Lacombe O., Jolivet L. & Rolland Y., 2014. Collision kinematics in the western external Alps. Tectonics, 33, 6, 1055-1088

- Lacombe O., Swennen R. & Caracausi A., 2014. Introduction to the Special Issue: "Fluid-rock-tectonics interactions in basins and orogens". Marine and Petroleum Geology, 55, 1-5

- Boutoux A., Verlaguet A., Bellahsen N., Lacombe O., Villemant B., Caron B., Martin E., Assayag N. & Cartigny P., 2014. Fluid system above basement shear zones during inversion of pre-orogenic sedimentary basins (External Crystalline Massifs, western Alps). Lithos, 206-207, 435-453

- Mouthereau F., Filleaudeau P.-Y., Vacherat A., Pik R, Lacombe O., Fellin M.G., Castelltort S., Christophoul F. & Masini E., 2014. Placing limits to shortening evolution in the Pyrenees: role of margin architecture and implications for the Iberia/Europe convergence. Tectonics, 33, 12, 2283-2314

Enseignement

Je suis responsable de et/ou participe à, de nombreuses UEs, principalement en Master :

Master 1 : UE Géologie de la France 
Master 1 : UE Tectonique
Master 1 : Encadrement d’un stage de terrain 
Master 2 : UE Marges et Orogènes

Master 2 : UE Mécanique de la lithosphère

Master 2 : UE Systèmes pétroliers
Master 2 : Agrégation externe SVT : cours, corrections de leçons, stage de terrain

Responsabilités

* Responsabilités à l'UPMC/SU (1) : Collectif 

2004 - 2007 : Président de la Commission de Spécialistes 36e section
2007 - 2008 : Vice-président de la Commission de Spécialistes 36e section
2005 - 2007 : Membre du Conseil de l’UFR 928  Sciences de la Terre et Evolution des Milieux Naturels.
2005 - 2007 : Membre de la Commission Scientifique et de la Commission des Personnels de l’UFR 928
2006 - : Membre du groupe 8 chargé de l'évaluation pour les campagnes de promotions internes MCF et PR pour les sections 34-35-36-37 
2008 - :  Membre/président de comités de sélection 
2011 - 2015 : Coordonnateur du Groupe d'Experts 36e section 
2012 - 2016 : Membre du Conseil de l’UFR 918
2011 -  : Membre de la commission d'attribution de la PES-PIR pôle 3 SU
2016 -  2018 : Membre du Conseil de l'Institut de Formation Doctorale SU


* Responsabilités à l'UPMC/SU (2) : Recherche

1997 -2004 : Membre du Conseil du Laboratoire de Tectonique, UMR 7072 CNRS
2009 - 2013 : Membre du Conseil de l’ISTeP, UMR 7193 CNRS
2014 - 2018 :  Responsable de l'équipe de recherche  DESIR - DEformations, Sismotectonique, Imagerie, Relief  de l'ISTeP


* Responsabilités à l'UPMC/SU (3) : Enseignement


2002 -2006 : Responsable pédagogique (Géologie) à la Préparation à l'Agrégation externe SV-STU
2006 - 2014 : Directeur du Centre de Préparation aux Concours CAPES -Agrégation externes et internes SV-STU 
2010 - 2014 : Responsable de la spécialité de Master "Education et Formation SV-STU : préparation au CAPES"
2006 - :  Responsable de la préparation à l'agrégation externe SV-STU (2006-2014), puis responsable de la spécialité de Master (act. parcours M2) "Education et Formation SV-STU : préparation à l'Agrégation" (2014 - )
2014 - 2017 et 2018 - 2022: Membre suppléant, puis titulaire du Conseil du Département de Master SDUEE 


* Responsabilités/mandats nationaux


2006 - 2011 : Membre du Comité National Français de Géologie (CNFG)
2008 - 2012 et 2012 - 2016 : Membre du Comité National de la Recherche Scientifique - section 18
2008 - : Expert en Sciences de la Terre pour l’Agence Nationale de la Recherche (ANR) et l'INSU
2010 – 2016 : Expert (et représentant de la section 18 du CoNRS) dans les comités d'évaluation AERES puis HCERES
2010 - 2012 : Expert/Membre de la commission d'attribution de la PES du MESR Section 35
2012 - 2018 : Membre du Conseil d'Administration de la Société Géologique de France


* Responsabilités/mandats internationaux


2006 - : Président du Comité français de ILP (International Lithosphere Program – IUGG/IUGS)
2007 : Expert / évaluation de projets pour le Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC)
2014 : Evaluateur externe pour un recrutement de Professeur à l’Univ. Thessalonique, Grèce
2015 - : Expert / évaluation de projets pour la Swiss National Science Foundation
2017 : Expert / évaluation de projets Emerging Field Grants pour l'Univ. Vienne, Autriche
2017 : Expert pour l'IUGS  - commission TecTask, Turin, Italie
2015 - 2019 : Membre du Programme Committee de la division Tectonics and Structural Geology (TS) de l'EGU (European Geoscience Union)


* Responsabilités  éditoriales

2010 - 2016 : Editeur en Chef du Bulletin de la Société Géologique de France
2012 - 2016 : Président de la Commission aux publications de la  Société Géologique de France
2012 - 2019 : Membre de l'Editorial Board de Geological Magazine
2017 - 2019 : Editeur de Geological Magazine
2014 - 2021 : Editeur Associé de Tectonics

Divers

Edition d’ouvrages et de volumes thématiques :

- 2007 : Ouvrage de la série Frontiers in Earth Sciences (Springer), intitulé  « Thrust Belts and Foreland Basins : From Fold Kinematics to Hydrocarbon Systems » (O. Lacombe, J. Lavé, F. Roure, J. Vergés, Guest editors)

- 2011 : Volume spécial de Geological Magazine intitulé « Geodynamic evolution of the Zagros » (O. Lacombe, B. Grasemann, G. Simpson, Guest editors)

- 2012 : Volume spécial de Tectonophysics  intitulé « Into the deformation history of folded rocks »  (O. Lacombe, S. Tavani, R. Soto, Guest editors)

- 2013 : Volume spécial du BSGF intitulé  « Faults, stresses and mechanics of the upper crust : a tribute to Jacques Angelier » (O. Lacombe, F. Bergerat, Guest editors)

- 2014 : Volume spécial de Marine and Petroleum Geology intitulé « Fluid-rock-tectonics interactions in basins and orogens » (O. Lacombe, R. Swennen, A. Caracausi, Guest editors)

- 2016 : Volume spécial de Geological Magazine intitulé « Tectonic evolution and mechanics of basement-involved fold-and-thrust belts » (O. Lacombe, J. Ruh, D. Brown, F. Nilfouroushan, Guest editors).

- 2016 : Volume spécial de Tectonophysics intitulé « Fluids in faulted and fractured upper crustal rocks » (F. Agosta, B. Luetkemeyer, J. Lamarche, J. Crieder, O. Lacombe, Guest editors)
- 2016 : Volume spécial de Journal of Geodynamics intitulé « Fluids in crustal deformation : fluid flow, fluid-rock interactions, rheology, melting and resources » (O. Lacombe, Y. Rolland, Guest editors)

- En cours : Volume spécial de Tectonophysics intitulé « Style of deformation and tectono-sedimentary  evolution of fold-and-thrust belts and foreland basins: from nature to models » (O. Lacombe, S. Mazzoli, C. von Hagke, M. Rosenau, C. Fillon, P. Granado, Guest editors)

Biographie

1985-1989 : Ecole Normale Supérieure de Saint-Cloud (1985-1987) / Lyon (1987-1989)

1988 : Agrégation de Sciences Naturelles (option Sciences de la Terre)

1989 : DEA de Géodynamique des Continents et des Océans à l'UPMC 
1992 : Thèse de Doctorat-ès-Sciences de l'UPMC [Maclage, fracturation et paléocontraintes intraplaques : application à la plate-forme carbonatée ouest-européenne] ; directeur : J. Angelier, co-directeur ; P. Laurent

2000 : Habilitation à Diriger les Recherches de l'UPMC [Quelques aspects des relations entre structures et contraintes au front des chaînes de collision (Taiwan, Alpes, Pyrénées)].

1994-2002 : Maître de Conférences à l'UPMC, UMR 7072 Tectonique

2002 - : Professeur à l'UPMC, UMR 7072 Tectonique, puis UMR 7193 ISTeP

(PR EX2 depuis 2016)


Attributaire de la PEDR, puis de la PES-PIR depuis 1998

21/09/18

Traductions :

    Appartenant à

    20/09/18

    Chiffres clés

    L'ISTeP comprend 129 membres dont :

    • 16 professeurs
    • 24 maîtres de conférences
    • 2 directeurs de recherche
    • 3 chargés de recherche
    • 11 ATER et post-docs
    • 32 doctorants
    • 24 ITA-IATOS
    • 17 collaborateurs bénévoles (dont 9 émérites)