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Slow slip events (SSEs) accommodate a significant proportion of tectonic plate motion at subduction zones, yet little is known about the faults that actually host them. The shallow depth (

Highlights • Sediment accumulation rates in Nicobar Fan abruptly increase 9.5 Ma. • Increased sediment flux to eastern Indian Ocean and restructuring of sediment routing. • Nicobar Fan holds significant record of Indian Ocean sedimentation in late Neogene. • Shillong Plateau and Indo–Burmese wedge uplift drive sediment south in late Miocene. A holistic view of the Bengal–Nicobar Fan system requires sampling the full sedimentary section of the Nicobar Fan, which was achieved for the first time by International Ocean Discovery Program (IODP) Expedition 362 west of North Sumatra. We identified a distinct rise in sediment accumulation rate (SAR) beginning ∼9.5 Ma and reaching 250–350 m/Myr in the 9.5–2 Ma interval, which equal or far exceed rates on the Bengal Fan at similar latitudes. This marked rise in SAR and a constant Himalayan-derived provenance necessitates a major restructuring of sediment routing in the Bengal–Nicobar submarine fan. This coincides with the inversion of the Eastern Himalayan Shillong Plateau and encroachment of the west-propagating Indo–Burmese wedge, which reduced continental accommodation space and increased sediment supply directly to the fan. Our results challenge a commonly held view that changes in sediment flux seen in the Bengal–Nicobar submarine fan were caused by discrete tectonic or climatic events acting on the Himalayan–Tibetan Plateau. Instead, an interplay of tectonic and climatic processes caused the fan system to develop by punctuated changes rather than gradual progradation.

We present a study of the relationships between fluids and deformations in the Nankai accretionary wedge. This work is based on the results of the two recent 190 and 196 Ocean Drilling Program Legs. We center our study of the relationships between the onset of strains and fluid circulation in the decollement at the toe of the wedge. We first present an estimation of the fluid pressure in the formations above and below the decollement, from the study of the core measured porosity. It shows that the decollement is not a barrier for the fluid pressure, and we propose that the porosity discontinuity at the decollement is the result of a discontinuity of the stress state across the decollement. Then, we study the fluid chlorinity anomaly in the Shikoku Basin around the décollement. We show that this anomaly can be explained by clay compaction and smectite to illite transformation. We have also realized permeability measurements on wedge samples under stress with a triaxial press. These measurements are necessary to realize numerical simulations of the fluid circulation in the wedge. The measured permeabilities range between 10-18 and 10-19 m2. Samples rupture induces a permeability increase at low confining stress, but no permeability modification at a confining stress corresponding to the sample in-situ vertical stress. Next, we present a comparison of the core measured porosity and the porosity of the formation calculated from a resistivity log. We show that the decollement zone presents both compactive and dilatant strain structures. We estimate the fractures dilatancy of the decollement zone between 2 and 8 %. We propose an incremental model of decollement propagation coupling episodic fluid pressure transfer and mechanical deformation at the tip of the decollement. Finally, we present a 2D numerical study of the fluid pressure solitary wave propagation along the decollement, supposing an effective pressure dependant permeability in the decollement zone. We show that the pressure waves can propagate rapidly along the decollement. Hydromechanical coupling between the stress state in the subducted sediments and fluid pressure in the decollement is proposed as a possible mechanism to initiate and maintain the pressure wave., Ce travail de thèse est une étude des relations entre les fluides et les déformations dans le prisme d'accrétion de Nankai. Ce travail s'appuie entre autres sur les résultats des deux campagnes de forage récentes Leg Ocean Drilling Program 190 et 196. L'étude des relations entre la mise en place de déformations et les circulations de fluides est plus particulièrement centrée sur le décollement, au front du prisme. Nous présentons d'abord une estimation de la surpression de fluides dans les formations sédimentaires autour du décollement à partir de l'étude des profils de porosité. Ceci nous permet de montrer que le décollement n'est pas une barrière pour les surpressions de fluides et de proposer que le saut de porosité au niveau du décollement résulte d'une discontinuité de l'état de contrainte au travers du décollement. Nous étudions ensuite l'anomalie de chlorinité présente dans les fluides interstitiels de la formation dans laquelle se développe le décollement. Nous montrons que l'on peut rendre compte de cette anomalie en ne considérant que les processus de compaction des argiles et de transformation des smectites en illites. Par ailleurs, nous avons mesuré la perméabilité d'échantillons du prisme sous contraintes avec une presse triaxiale, nécessaire pour la réalisation de simulations numériques de circulation de fluides dans le prisme. Les perméabilités mesurées sont comprises entre 10-18 et 10-19 m2. La rupture des échantillons entraîne une augmentation de la perméabilité à faible pression de confinement mais pas de modification de la perméabilité à une pression de confinement correspondant à la contrainte verticale de l'échantillon en place. Dans une autre partie, nous comparons les mesures de porosité des échantillons et la porosité calculée dans la formation in situ à partir d'un log de résistivité. Cela nous permet de montrer que la zone de décollement présente à la fois des déformations compactantes et dilatantes. Nous estimons la dilatance de fracture du décollement entre 2 et 8 %, et nous proposons un modèle incrémentiel de propagation du décollement par couplage entre des transferts transitoires de surpression de fluides et la déformation mécanique en tête de décollement. Enfin, nous présentons une étude numérique en 2D de la propagation d'ondes de surpression de fluide le long du décollement en supposant que la perméabilité dépend de la pression effective. Les ondes peuvent se propager rapidement le long du décollement. Le couplage hydromécanique entre l'état de contrainte dans la séquence subduite et la pression de fluide dans le décollement est proposés comme un mécanisme possible d'initiation et d'entretien de l'onde de pression.

International audience; The magnetotelluric method has been used to image the deep electrical structure of the Remiremont-Epinal-Rambervillers region in the French Vosges Massif, which has presented a significant seismic activity in the past decades. Several earthquakes of moderate magnitude (up to 5.1) occurred in this area with a systematic migration along a nearly N-S direction. Inversion of the magnetotelluric data reveals zones of high electrical conductivity. A large conductive body presents a significative spatial correlation with the region that was most recently affected by earthquakes. This conductive body is interpreted as a consequence of the presence of a fluid filled basement fault network in proximity to the zone affected by the last seismic crisis, where fluid pressure diffusion takes place for several years after the main shock and participates in maintaining a microseismic activity.; La méthode magnétotellurique a été utilisée pour imager la structure électrique profonde de la région de Re-miremont-Epinal-Rambervillers dans les Vosges, où a été enregistrée une importante activité sismique pendant les trois dernières décennies. Plusieurs séismes de magnitude modérée (jusqu'à 5.1) ont eu lieu dans cette région avec une migration systématique des événements sismiques le long d'un axe orienté environ Nord-Sud. L'inversion des données ma-gnétotelluriques révèle plusieurs zones de conductivité électrique élevée. Un corps électriquement conducteur de grande extension présente une corrélation spatiale significative avec la région affectée par les tremblements de terre les plus ré-cents. Ce corps conducteur est interprété comme la signature électrique de la présence d'un réseau de fractures saturé de fluides conducteurs, à proximité de la zone affectée par cette dernière crise sismique, et où la diffusion de la pression de fluide prend place pendant plusieurs années après le choc principal et participe ainsi au maintien d'une activité microsismique.

We present a study of the relationships between fluids and deformations in the Nankai accretionary wedge. This work is based on the results of the two recent 190 and 196 Ocean Drilling Program Legs. We center our study of the relationships between the onset of strains and fluid circulation in the decollement at the toe of the wedge. We first present an estimation of the fluid pressure in the formations above and below the decollement, from the study of the core measured porosity. It shows that the decollement is not a barrier for the fluid pressure, and we propose that the porosity discontinuity at the decollement is the result of a discontinuity of the stress state across the decollement. Then, we study the fluid chlorinity anomaly in the Shikoku Basin around the décollement. We show that this anomaly can be explained by clay compaction and smectite to illite transformation. We have also realized permeability measurements on wedge samples under stress with a triaxial press. These measurements are necessary to realize numerical simulations of the fluid circulation in the wedge. The measured permeabilities range between 10-18 and 10-19 m2. Samples rupture induces a permeability increase at low confining stress, but no permeability modification at a confining stress corresponding to the sample in-situ vertical stress. Next, we present a comparison of the core measured porosity and the porosity of the formation calculated from a resistivity log. We show that the decollement zone presents both compactive and dilatant strain structures. We estimate the fractures dilatancy of the decollement zone between 2 and 8 %. We propose an incremental model of decollement propagation coupling episodic fluid pressure transfer and mechanical deformation at the tip of the decollement. Finally, we present a 2D numerical study of the fluid pressure solitary wave propagation along the decollement, supposing an effective pressure dependant permeability in the decollement zone. We show that the pressure waves can propagate rapidly along the decollement. Hydromechanical coupling between the stress state in the subducted sediments and fluid pressure in the decollement is proposed as a possible mechanism to initiate and maintain the pressure wave.; Ce travail de thèse est une étude des relations entre les fluides et les déformations dans le prisme d'accrétion de Nankai. Ce travail s'appuie entre autres sur les résultats des deux campagnes de forage récentes Leg Ocean Drilling Program 190 et 196. L'étude des relations entre la mise en place de déformations et les circulations de fluides est plus particulièrement centrée sur le décollement, au front du prisme. Nous présentons d'abord une estimation de la surpression de fluides dans les formations sédimentaires autour du décollement à partir de l'étude des profils de porosité. Ceci nous permet de montrer que le décollement n'est pas une barrière pour les surpressions de fluides et de proposer que le saut de porosité au niveau du décollement résulte d'une discontinuité de l'état de contrainte au travers du décollement. Nous étudions ensuite l'anomalie de chlorinité présente dans les fluides interstitiels de la formation dans laquelle se développe le décollement. Nous montrons que l'on peut rendre compte de cette anomalie en ne considérant que les processus de compaction des argiles et de transformation des smectites en illites. Par ailleurs, nous avons mesuré la perméabilité d'échantillons du prisme sous contraintes avec une presse triaxiale, nécessaire pour la réalisation de simulations numériques de circulation de fluides dans le prisme. Les perméabilités mesurées sont comprises entre 10-18 et 10-19 m2. La rupture des échantillons entraîne une augmentation de la perméabilité à faible pression de confinement mais pas de modification de la perméabilité à une pression de confinement correspondant à la contrainte verticale de l'échantillon en place. Dans une autre partie, nous comparons les mesures de porosité des échantillons et la porosité calculée dans la formation in situ à partir d'un log de résistivité. Cela nous permet de montrer que la zone de décollement présente à la fois des déformations compactantes et dilatantes. Nous estimons la dilatance de fracture du décollement entre 2 et 8 %, et nous proposons un modèle incrémentiel de propagation du décollement par couplage entre des transferts transitoires de surpression de fluides et la déformation mécanique en tête de décollement. Enfin, nous présentons une étude numérique en 2D de la propagation d'ondes de surpression de fluide le long du décollement en supposant que la perméabilité dépend de la pression effective. Les ondes peuvent se propager rapidement le long du décollement. Le couplage hydromécanique entre l'état de contrainte dans la séquence subduite et la pression de fluide dans le décollement est proposés comme un mécanisme possible d'initiation et d'entretien de l'onde de pression.