Centre Européen de Recherche et d’Enseignement
des Géosciences de l’Environnement

Tectonique, Dénudation et Sédimentation

Objectifs Quels sont les couplages et découplages entre la géodynamique de la lithosphère (variations de composition, densité et d’élasticité,…) et la dynamique érosive (dénudation onshore – sédimentation offshore) des continents ? Formation et évolution des grands escarpements de marge passive. Quelle est la contribution des processus d’altération latéritique et d’érosion sur l’évolution des marges et surfaces continentales adjacentes de la ceinture tropicale ? Comment les déformations épirogéniques de grande longueur d’onde (mantelliques) agissent sur la topographie et la dynamique d’incision et de dénudation des grandes surfaces continentales ? Implications sur la compréhension des systèmes sources-puits ? Autant de question que ce sous-thème aborde à travers plusieurs projets à différentes échelles spatiales et temporelles.

Projets :

  • Dénudation moyen / court terme du Lubéron. Projet Eccorev 2014. Responsables : Vincent Godard et Cécile Miramont. Comprendre l’évolution des surfaces continentales à différentes échelles de temps est un des enjeux majeur de la géomorphologie. Les processus d’altération et d’érosion ont en effet un place centrale dans les grands cycles de la matière et la topographie est une zone de couplage majeure entre les dynamiques des enveloppes internes et externes. L’établissement de lois physiques permettant de prédire les vitesses de dénudation et les flux de sédiments à partir de la morphologie et des paramètres environnementaux est un domaine de recherche actif. De tels relations ont ainsi pu être proposées, qui relient les vitesses de dénudation mesurées par les nucléides cosmogéniques et certaines propriétés du relief telles que la pente moyenne (e.g. Ouimet et al., 2009). Toutefois, ces études portent principalement sur des reliefs en terrains silicatés, et les reliefs carbonatés, bien que très répandus, en particulier dans la région méditerranéenne, ont été beaucoup moins étudiés. Ces reliefs sont soumis, de plus, à des processus particuliers, qui sont très différents de ceux ayant cours en domaine silicaté, tels que la dissolution totale. Ainsi, un point important manquant dans notre compréhension de ces reliefs est la mesure de paramètres déterminant l’efficacité des processus de dénudation, tels que la diffusivité ou l’érodabilité. Ces paramètres peuvent toutefois être obtenus si l’on connaît d’un part la vitesse de dénudation en un site et d’autre part certaines de ses propriétés topographiques (e.g. Roering et al., 2007 ;Hurst et al., 2012 ; Perron et al., 2012). Ainsi, la théorie de la diffusion linéaire appliquée à la dénudation de la topographie implique à l’équilibre une relation linéaire entre la courbure perpendiculaire à l’axe de la crête et le taux de dénudation, le coefficient de proportionnalité étant la diffusivité. Il conviendra dans un deuxième temps de comparer les taux (et processus) de dénudation long terme mesurés, avec les taux (et processus) d’érosion « instantanés » liés aux crises climatiques quaternaires.
  • Cenozoic denudation of South India. Responsable : Anicet Beauvais. The objectives of the project is to evaluate the relative influence of epeirogeny and climatic regime change on the denudation and maintenance of the high elevation escarpment of the passive continental margin of Peninsular India (Western Ghats) over the last 60 Ma. An integrated approach combines the detection and dating of erosional paleolandsurfaces and quantification of the chemical and mechanical surface mass transfers linked to the topographic evolution of the continental margin. The main tasks of the project consist of (1) mapping of relict paleolandsurfaces, and (2) geochemical, mineralogical and 39Ar/40Ar geochronological analyses of the laterites carried by these paleolandsurfaces. Ultimately, one expects to quantify the sediment budget from continent to offshore basins and test the influence of the quantified mass transfers on the vertical lithospheric movements.

  • Détermination des vitesses de dénudation sur des reliefs en surrection active en Grèce et en Italie à partir du cosmonucléide 36Cl. Responsables : Lucilla Benedetti et Vincent Godard. En Mediterranée, la relation entre les déformations tectoniques et la façon dont elles affectent et façonnent le paysage est un domaine qui manque drastiquement de données quantitatives. Contraindre l’évolution d’un paysage sur une échelle de temps semblable ou comparable à celle que l’on peut appréhender à partir des observations sur les déformations tectoniques est un enjeu important en Sciences de la Terre. En Méditerranée, et en particulier en Italie et en Grèce, l’étude de la morphologie des reliefs révèlent la présence de facettes triangulaires ou de vallées perchées à la base de massifs carbonatés, attestant du mouvement récent et continu de failles normales, sismiquement actives. Nous pouvons maintenant contraindre l’histoire sismique de ces failles au cours des derniers 10 000-20 000 ans (Benedetti et al. 2013). Mais il n’existe à l’heure actuelle pas de données quantitatives fiables sur leur vitesse de glissement à plus long terme. Une approche pour les contraindre serait de déterminer la vitesse de surrection de ces massifs carbonatés. Nous cherchons à déterminer les vitesses de dénudation à partir du chlore 36 sur les derniers 100-500 ka afin de comprendre comment interagissent la tectonique et l’érosion pour former les reliefs caractéristiques des failles normales.
JPEG - 71.8 ko
Faille normale active de la Magnola en Apennin Central.

Doctorants et Post-doctorants :

  • Claire ANSBERQUE - Direction : GODARD & BELLIER - Évolution morpho-tectonique de la bordure Est du Plateau Tibétain 2013
  • Frank THOMAS - Direction : BELLIER & GODARD Caractérisation des déformations Sismogéniques de la Provence - une approche pluri-disciplinaire intégrée : apport de la géomorphologie quantitative et de la paléosismologie. Début : Nov. 2014, Financement CEA (programme Cashima)- région PACA.
  • Jeremy BILLANT - Direction : BELLIER & HIPPOLYTE Study of a mega-structure : the alpine West front – Belledonne fault. Encadrement : 50%. Financement : Programme Sigma - EDF. Thèse Univ. Aix-Marseille, début de thèse Nov. 2011.
  • Lucie BESTANI - Direction : ESPURT & LAMARCHE : Géométrie et cinématique de l’avant-pays provençal et implication en terme d’aléa sismique en Provence : modélisation par coupes équilibrées dans une zone à tectonique polyphasée. Fin 2014
  • Fariborz BANIADAM - Direction : BELLIER & Iran Esmaeil Shabanian Déformation interne du bloc de Lut : étude géomorphologique et tectonique de la faille de Dashé Bayaz (NE de l’Iran). début Sept. 2014. Financement- MAE, BGF.
  • Nicolas BONNET - Direction : BEAUVAIS & Montpellier N. Arnaud : Morphogenèse Cénozoïque et dénudation de l’Inde Péninsulaire : datations Ar-Ar des oxydes de manganèse potassique Soutenance prévue courant 2015
  • Mathieu NOUAZI - Direction : BEAUVAIS & Paul Tematio Université de Dschang : les surfaces latéritiques cuirassées du plateau Bamiléjé (Ouest Cameroun) : Potentiel baucitique, pétrologie, contexte morpho-tectonique et dynamique du paysage 
  • Bangoba KAGUINA - Direction : BEAUVAIS & AMBROSI : Les formations bauxitiques de Kro et Pala (Sud Tchad) : Minéralogie, géochimie et géomorphologie, bourse Campus, Institut Universitaire Polytechnique de Mongo au Tchad, inscrit à AMU en Octobre 2014
  • SARTÉGOU Sandrine - Direction : BOURLES & Perpignan Marc Calvet : Couplage entre géomorphologie de surface, géomorphologie structurale, incision des vallées et soulèvement crustal dans la moitié orientale des Pyrénées : datation par les nucléides cosmogéniques des systèmes karstiques étagés. 2014
  • Florence DERRIEUX - Direction : SIAME & BOURLES Evolution morphologique de l’orogène Taiwanais, Perspectives cosmogéniques.
  • Kang CHU-CHUN - Direction : SIAME & Taiwan Chang Chung-Pai Geomorphic evolution of the Eastern Central Range, Taiwan.