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Séminaire de Pierre VALLA (ETH Zurich)

Date : 10 février 2012, 10 h 30

Titre : Histoire d’exhumation Néogène et quantification de l’évolution du relief Quaternaire des Alpes Occidentales.

Lieu : Salle de Conférences du CAREN (Bât. 14 B, RdC)

Résumé :

L’évolution topographique des chaînes de montagne résulte d’interactions complexes entre la tectonique et le climat via l’action des processus de surface. La détermination de l’histoire d’exhumation, ainsi que la quantification de l’évolution du relief passe par le développement d’outils méthodologiques permettant d’identifier les processus mis en jeu pour des échelles de temps (103-106 années) et d’espace (1-100 km) caractéristiques de contextes orogéniques. Dans cette étude, l’histoire d’exhumation Néogène et l’évolution Quaternaire du relief des Alpes Européennes est abordée àpartir d’une approche couplant les méthodes géochronologiques (thermochronométrie (U-Th-Sm)/He et 4He/3He sur apatite, 10Be cosmogénique produit in-situ) et la modélisation numérique (modèles thermo-cinématiques et simulations des processus d’érosion fluviale).

Dans un premier temps, l’application de la thermochronométrie (U-Th-Sm)/He et 4He/3He dans la vallée du Rhône (Alpes Suisses), couplée àune méthode numérique associant la modélisation thermo-cinématique (Pecube) àun algorithme d’inversion (Neighbourhood Algorithm) met en évidence une histoire d’exhumation Néogène contrastée avec l’existence d’un épisode d’exhumation rapide jusqu’à 5-7 Ma, et révèle également une augmentation majeure du relief local ( 1-1.5 km) associée au creusement des vallées par d’importants appareils glaciaires. Le début de cette phase de creusement correspond àla transition climatique Mi-Pléistocène ( 1 Ma) depuis des cycles glaciaires symétriques de 40 ka vers des cycles asymétriques (100 ka) de plus forte amplitude. Ces données permettent également de reconstruire la topographie pré-glaciaire du bassin versant du Rhône, et ainsi d’évaluer, àune échelle plus globale, l’impact des glaciations Pléistocènes sur l’évolution du relief.

Dans un second temps, l’évolution topographique post-glaciaire dans le massif des Ecrins-Pelvoux est abordée par l’étude des gorges de raccordement dans le massif des Ecrins-Pelvoux (France), marqueurs géomorphologiques illustrant l’évolution rapide des paysages en réponse àla transition climatique entre la période glaciaire tardi-Pléistocène et l’Holocène. Une approche morphométrique, associée àla modélisation numérique 1-D de l’érosion fluviale et àl’utilisation du 10Be cosmogénique produit in-situ) permet de mieux appréhender la formation et l’évolution des ces objets géomorphologiques, avec une dynamique d’incision fluviale pouvant atteindre localement des vitesses de l’ordre du cm an-1.