Дисертації з теми "Molasse basin"

Diss. Phil.-naturwiss. Fak. Bern, 1990.
Enth. Sonderabdrucke: Tectonics vol.9/6: 1327-1355 (1990), Annales tectonicae vol. V/1 3-17 (1991), Eclogae geologicae Helvetiae vol.84/1 151-175 (1991), und Tectonics vol.12 (1993).

La formation du bassin d'avant pays ouest alpin résulte de la collision alpine à partir de ~34 Ma et de l'exhumation des Alpes internes au cours de l'Oligocène et des Alpes externes au Miocène. Son développement est divisé en deux phases distinctes : un bassin sous-alimenté entre l'Eocène et le Rupélien moyen et un bassin sur-alimenté à partir du Rupélien supérieur et jusqu'à la fin du Miocène. L'évolution de la sédimentation et le calendrier source to sink au cours de cette deuxième phase sont encore peu documentés. Le but de ce travail de thèse est d'apporter de nouvelles données et de mieux comprendre le développement de ce bassin. Ce manuscrit est constitué de trois volets principaux. Le premier se focalise sur la réorganisation du routage sédimentaire entre l'Eocène et le Miocène inférieur. Pour la première fois, un calendrier chronostratigraphique détaillé de tous les bassins oligocènes du SE de la France est proposé via l'acquisition de nouvelles données de terrain et de biostratigraphie, ainsi que la réinterprétation de données de subsurface. Ce travail a permis de mettre en évidence le rôle déterminant de l'orogenèse pyrénéo-provençale qui favorise l'export de matériel alpin en dehors du foredeep dès le Rupélien supérieur et de l'ECRIS qui créé des zones subsidentes dans la vallée du Rhône dès le Priabonien influençant le reste de la sédimentation oligo-miocène. Le prisme orogénique et l'exhumation des Alpes externes a causé, notamment au cours du Chattien, une diminution des apports des Alpes internes dans les bassins oligocènes. Ce travail a montré que le routage sédimentaire du SE de la France actuel commence à s'établir dès l'Oligocène supérieur, avec la mise en place d'un système longitudinal (paléo-Rhône) pérenne dans la vallée du Rhône s'écoulant vers le Golfe du Lion et approvisionné par deux systèmes transverses (paléo-Isère & paléo-Durance) majeures assurant la connexion avec les Alpes de l'ouest. Dans le deuxième volet, des résultats de thermochronologie détritique confirment qu'à 30 Ma, une nouvelle source apparaît dans l'enregistrement sédimentaire des bassins rupéliens et dont l'origine est située dans le nord des Alpes internes. Cette source disparaît au Chattien dans le bassin d'avant pays ouest alpin, remplacée par une source des zones internes du sud, en lien avec l'exhumation des Alpes externes causant une migration de la ligne de partage des eaux et une réorganisation du réseau de drainage. Le Miocène est caractérisé par des apports permanents en provenance des Alpes internes bien que la sédimentation au cours de cette période soit fortement influencée par l'exhumation des Alpes externes. Nos résultats ont montré que le socle des Alpes externes devient une source au Tortonien. Dans le troisième volet, nous montrons que les flux sédimentaires chutent à l'Aquitanien moyen, jusqu'au Burdigalien supérieur, fait commun à l'ensemble du bassin d'avant pays pro foreland, et que nous avons relié à une diminution des apports lié à une réorganisation du réseau de drainage en lien avec l'exhumation des Alpes externes. Le début du Langhien est caractérisé par une augmentation très rapide des volumes sédimentés, les taux volumiques resteront très hauts jusqu'au Tortonien inférieur. Nous avons relié cette augmentation a deux causes : une réadaption du réseau de drainage et le recyclage du bassin d'avant pays nord alpin dans le bassin d'avant pays ouest alpin. La fin du Miocène est caractérisée par de très faibles volumes sédimentés, impliquant que le bassin d'avant pays ouest alpin est devenu une zone de transfert sédimentaire et que l'essentiel du matériel alpin est désormais exporté vers le Golfe du Lion. L'ensemble des résultats acquis nous a permis de proposer un modèle d'évolution paléoenvironnementale et source to sink du bassin d'avant pays ouest alpin composé de six phases entre l'Eocène et le Miocène supérieur, correspondant chacune à des changements majeurs dans l'enregistrement sédimentaire
The formation of the West Alpine foreland Basin results from the alpine collision starting from ~34 Ma and the exhumation of the internal Alps during the Oligocene and the external Alps during the Miocene. Its development is divided into two distinct phases: an underfilled basin between the Eocene and the middle Rupelian and an overfilled basin from the upper Rupelian until the end of the Miocene. The evolution of the sedimentation and the source to sink framework during this second phase are still poorly documented. The aim of this work is to provide new data and a better understanding of the development of this basin. This manuscript consists of three main parts. The first part focuses on the reorganization of sediment routing between the Eocene and the lower Miocene. For the first time, a precise and detailed chronostratigraphic synthesis of all Oligocene basins in southeastern France is proposed through the acquisition of new field and biostratigraphic data, as well as the reinterpretation of subsurface data. This work has highlighted the crucial role of the Pyrenean-Provencal orogeny, which promotes the export of Alpine material outside the foredeep from the upper Rupelian and the ECRIS, which creates subsiding zones in the Rhone Valley from the Priabonian, influencing the rest of Oligo-Miocene sedimentation. The development of the orogenic wedge and the exhumation of the external Alps caused, particularly during the Chattian, a decrease in sedimentary inputs from the internal Alps into the Oligocene basins. This work has shown that the current sediment routing in southeastern France began to establish itself from the upper Oligocene, with the establishment of a long-lasting longitudinal system (paleo-Rhone) in the Rhone Valley flowing towards the Gulf of Lion and fed by two major transverse systems (paleo-Isere & paleo-Durance) ensuring connection with the western Alps. In the second part, detrital thermochronology results confirm that at 30 Ma, a new source appears in the sedimentary record of the Rupelian basins, originating from the northern internal Alps. This source almost disappears during the Chattian in the West Alpine Foreland Basin, replaced by a source from the internal zones of the south, related to the exhumation of the external Alps causing a migration of the drainage divide and a reorganization of the drainage network. The Miocene is characterized by continuous inputs from the internal Alps although sedimentation during this period is strongly influenced by the exhumation of the external Alps. Our results have shown that the basement of the external Alps becomes a source in the Tortonian. In the third part, we show that sediment fluxes decrease in the middle Aquitanian, up to the upper Burdigalian, a phenomenon common to the entire foreland basin, which we have linked to a decrease in sedimentary inputs associated with a reorganization of the drainage network related to the exhumation of the external Alps. The beginning of the Langhian is characterized by a very rapid increase in sediment volumes, with volumetric rates remaining very high until the lower Tortonian. We have linked this increase to two causes: a readjustment of the drainage network and the recycling of sediment from the northern Alpine foreland basin into the western Alpine foreland basin. The end of the Miocene is characterized by very low sediment volumes, implying that the West Alpine Foreland Basin has become a sediment transfer zone and that most Alpine material is now exported to the Gulf of Lion. Based on our results, we propose a palaeoenvironmental and source to sink reconstruction for the West Alpine Foreland Basin, comprising six phases between the Eocene and Upper Miocene, each corresponding to major changes in the sedimentary record

Cette thèse représente la quantification de la production sédimentaire détritique des systèmes glaciaires. L'objectif a été réalisé par l'étude d'un géosystème lacustre proglaciaire : le lac de la Combe d’Ain Jura, France). Le premier chapitre est consacré à l'analyse des différents processus d'érosion glaciaire actuels de façon qualitative et quantitative. Le chapitre 2 consiste à déterminer la surface du sous-système émetteur. Dans une première phase, le bassin-producteur supra-glaciaire est déterminé en fonction de la topographie de la surface glaciaire et des lignes d'écoulement. Puis, une seconde phase consiste à limiter le bassin sous-glaciaire en fonction de la topographie du substrat et de ses vallées. Dans le chapitre 3, l'organisation sédimentaire du sous-système récepteur est réalisé, ce qui permet de déterminer sa durée de fonctionnement. Le chapitre 4 représente la reconstruction de la géométrie des surfaces supérieures et inférieures du remplissage lacustre. Deux méthodes sont utilisées : une méthode directe (cartographie des témoins dans le remplissage), et une méthode géophysique indirecte (sismique réflexion haute résolution). Le chapitre 5 définit le bilan sédimentaire du géosysteme et permet le calcul des taux de stockage, puis des taux de production sédimentaire spécifique et de dénudation du géosysteme. Une comparaison avec le géosysteme lacustre de Chaillexon situé dans le jura et fonctionnant depuis 12 000 ans permet de définir les variations de la production sédimentaire au cours du dernier cycle climatique glaciaire-interglaciaire. On constate ainsi que la production sédimentaire durant la phase glaciaire est 100 fois supérieure a celle durant la phase interglaciaire. Il ressort de cette thèse la notion de rushes détritiques d'origine glaciaire, dont l'importance sur les exportations de matière dans les couloirs alluviaux et au-delà, sur les dépôts en domaine marin est à prendre en compte dans les bilans.

Une nouvelle approche de la Molasse Marine miocène du bassin d'avant-chaîne de Digne est proposée à travers l'analyse quantitative du temps préservé dans l'enregistrement sédimentaire. L'étude détaillée des dépôts permet d'évaluer des taux de sédimentation utilisés pour quantifier le temps préservé à l'intérieur de séquences de dépôt d'une durée de 100 000 ans. Dans la majorité des cas, la part de temps préservé est très faible et les hiatus représentent l'essentiel du temps tandis que, dans certaines séquences, la forte proportion de temps préservé souligne le caractère beaucoup plus complet de l'enregistrement sédimentaire. Les paramètres évoqués pour rendre compte de cette forte variabilité du temps préservé sont la dynamique sédimentaire et l'accommodation. La démarche développée dans ce travail permet, à travers l'analyse du temps préservé dans l'enregistrement sédimentaire de la Molasse Marine, de proposer une méthode originale d'identification des processus d'accommodation.

L'etude de la molasse marine miocene de digne (alpes de haute-provence) est basee sur l'analyse ecosequentielle de la coupe de tanaron. A partir des donnees faunistiques (biofacies) et lithologiques (lithofacies) de tous les niveaux, le concept d'ecofacies a ete defini. Les ecofacies apparaissent comme des equivalents fossiles des ecosystemes benthiques actuels, notamment aux biocenoses en mer mediterranee (telles celles des sables fins bien calibres ; des vases terrigenes cotieres ; des fonds detritiques envases ; des sables grossiers et fins graviers sous l'influence de courants de fonds). Les donnees sedimentologiques et paleontologiques attestent de depots infralittoraux a circalittoraux (0 a 100 m). L'interpretation des ecosequences et de leur succession, auxquelles s'ajoutent les datations (87sr/86sr), confirment les sequences definies recemment a l'echelle des bassins europeens : les deux principales sequences correspondent aux deux premieres sequences burdigaliennes bur 1 et bur 2 (cycles de 3e ordre) ; elle s'etalent sur 2 ma - entre 20,52 (debut de la transgression burdigalienne) et 18,5 ma bp. Le sommet de la coupe marque le debut du cycle bur 3. Les ecosequences, de l'ordre de quelques metres pour atteindre exceptionnellement 10 a 20 m, sont progradantes ou retrogradantes, revelant des fluctuations bathymetriques relativement importantes. L'interpretation ecosequentielle fine a ete effectuee en etroite relation avec les ecofacies et les ecosystemes actuels, ce qui a permis d'envisager les correlations des ecofacies a l'echelle d'un bassin sedimentaire.

Dans la baie du Mont Saint-michel, seuls les sédiments du domaine intertidal supérieur ont fait l'objet d'observations. Ces dépôts montrent des alternances de lits sableux et de lits silto-argileux. Le doublet lit sableux/ lit silto-argileux correspond à l'apport d'une marée; c'est le cycle de marée. Grâce à des marquages permettant de suivre la sédimentation, on constate que les cycles de marées successifs se dilatent et s'amincissent progressivement en fonction de l'augmentation puis la diminution des coefficients de marée. Cette evolution atteste de l'enregistrement en accrétion verticale du cycle de morte-eau/vive-eau. La molasse marine miocène de Digne est une puissante formation qui s'est deposée dans un bassin d'avant-pays, au front des chaines subalpines. L'étude sédimentologique de cette série montre qu'il s'agit d'un megacycle transgressif puis regressif. L'étape transgressive est marquée par un remaniement sous l'influence de la houle et du matériel détritique issu d'appareils fan-deltaiques alimentés par les zone internes. Lors de phase régressive, ce remaniement est au contraire d'origine essentiellement tidale et plus de 1000 m de sédiments se déposent grâce à la forte subsidence de ce bassin d'avant-pays. Ces sédiments tidaux sont principalement représentés par des mégarides, des vagues de sables et d'épaisses passées à alternances gréso-silteuses dont le milieu de dépôt est attribué à un environnement deltaique. Dans ces alternances gréso-silteuses, à lits plans ou a flaser-,wavy- et lenticular-bedding, le cycle de marée a pu être identifié et même différencié selon les conditions hydrodynamiques de flot dominant ou de jusant dominant. Les mesures d'épaisseur des cycles de marée successifs font apparaitre, de façon parfois très spectaculaire, l'enregistrement des cycles de morte-eau/vive-eau, de grande vive-eau/petite vive-eau (pleine lune/nouvelle lune), et eventuellement, de solstice

Le bassin néogène de Valence situé dans le Sud-est de la France est un bassin molassique d'avant-pays. Ce bassin, d'épaisseur moyenne de l'ordre de 400 m, a une superficie d'environ 1600 km2 où circule un vaste aquifère libre. Cette ressource qui a été reconnue comme patrimoniale est principalement utilisée pour l'agriculture et l'eau potable. L'utilisation des outils géochimiques et isotopiques a permis d'appréhender le fonctionnement hydrogéologique de cette ressource patrimoniale. Des indicateurs de temps de séjour de l'eau ont été définis. Ces outils ont montré la présence systématique de secteurs marqués par des remontées de circulation profonde reconnaissables par des eaux âgées de quelques centaines à plusieurs milliers d'années (teneurs en carbone 14 inférieures à 30 PCM, sans Tritium et avec des teneurs en magnésium, sodium et silice élevées) et infiltrées en altitude (teneurs en Oxygène 18 et Deutérium appauvries). Ces zones se situent soit dans les parties avales de l'aquifère, soit au niveau des principales vallées. En dehors de ces secteurs, l'eau de l'aquifère molassique s'est infiltrée à proximité et est qualifiée de récente avec la présence de Tritium et parfois de nitrate et de pesticides. Le schéma conceptuel de fonctionnement proposé par Hubbert (1940) et Tóth (1963) permet d'expliquer cette sectorisation de la nappe. Le relief et la structure géologique du bassin régissent les écoulements de l'eau. Les vitesses de circulation de l'eau souterraine varient entre 5-10 m /an pour les circulations les plus profondes et pour les horizons les moins perméables à 100-200 m /an pour les circulations les plus superficielles et /ou pour les horizons les plus perméables. La vulnérabilité de l'aquifère néogène a été démontrée. L'application de mesures de protection efficaces de cette ressource patrimoniale doit tenir compte de ce schéma de fonctionnement
The studied area is located in the South-east of France in the Rhone River valley between the Alpine chain to the East and the European craton (Massif central) to the West. The Valence basin is a molassic foreland basin due to the orogenesis of the Alps during the Miocene with a surface area around 1600 km2. This foreland basin is filled with multilayered sands, sandstones, clays and marls with an average thickness of about 400 m. This basin is an important unconfined ground water resource for freshwater supply and agriculture. The use of geochemical and isotopic tools made it possible to understand the ground water flow system of this patrimonial resource. Indicators of groundwater time residence were defined. These tools showed the systematic presence of sectors marked by the upwelling of major circulation recognizable by old groundwater aged from few hundreds to several thousands years (14C less than 30 PMC, tritium free, high contents of magnesium, sodium and silicate) and infiltrated in altitude (18O and D depleted). Moreover, these sectors are located downstream the aquifer or localised under river valleys. Apart from these sectors, the groundwater is infiltrated in the vicinity and is described as Actual with the presence of tritium and sometimes of nitrate and pesticides. Only the conceptual groundwater flow diagram suggested by Hubbert (1940) and Tóth (1963) could explain this hydrochemical and isotopic groundwater behaviour. The relief and the geological structure of the basin govern the water flow run-offs. The groundwater flow velocity ranges between 5-10 m /y for the deepest flow and for the flow which circulates in the less permeable layers to 100-200 m /y for the shallowest flow and /or for the flow which circulates in the more permeable layers. The vulnerability of the Neogene aquifer was shown. An effective protection of this patrimonial resource should be developed from the groundwater flow model

L'introduction est essentiellement consacrée à l'historique des travaux géologiques faits sur le Primaire du massif des Rehamna et sur les interprétations proposées pour expliquer la structure de sa partie septentrionale (région de Mechra ben Abbou). La première partie est relative à la stratigraphie des terrains impliqués dans l' orogenèse hercynienne et des molasses post-orogéniques, l'accent étant mis sur l'évolution paléogéographique des bassins. Le Cambrien, l'Ordovicien et le Silurien sont caractérisés par un régime de plate-forme peu profonde. A partir du Dévonien inférieur, la géométrie des bassins commence à se dessiner: un haut-fond (ou terre émergée) subméridien, placé au niveau de l'actuel axe d'Imfout va guider la sédimentation et l'évolution des bassins successifs pendant tout le Dévonien et le Carbonifère inférieur. Cette paléogéographie est analogue à celle de la Méséta nord-occidentale qui constitue le prolongement septentrional de la zone étudiée. Les conglomérats de Mechra ben Abbou, produit de démentelement de la chaine hercynienne, ainsi que les produits volcaniques associés se sont déposés dans des bassins intramontagneux contrôlés par des failles d'abord E-W puis N30°. La deuxième partie est consacrée à l'étude des déformations synsédimentaires qui ont accompagné l'ouverture des bassins glissements intraformationnels synchrones de la sédimentation dans les bassins dévonien inférieur et viséen supérieur ; olistolites et olistostromes essentiellement dans le bassin dévonien inférieur; nappes gravitaires (ou klippes sédimentaires) sur la bordure occidentale du bassin viséen supérieur et failles synsédimentaires actives pendant l'ouverture des différents bassins du Dévonien au Carbonifère. La troisième partie est consacrée à l'étude du magmatisme préorogénique viséen. Sur la base des analyses pétrographiques et chimiques des éléments majeurs, nous retiendrons qu'il s'agit d'un magmatisme tholéiitique associé à l'ouverture d'un bassin arrière arc. Ce résultat est en accord avec les études faites par d'autres auteurs sur le magmatisme dinantien des Jebilet centrales et de la Méséta nord-occidentale qui appartiennent paléogéographiquement au même ensemble. La quatrième partie est axée sur l'étude tectonique ; Trois épisodes de déformation sont mis en évidence : 1 - déformation précoce caractérisée d'abord par un plissement P0 très modéré suivi d'une phase d'érosion et de la mise en place, en partie gravitaire, de l'unité allochtone de la Gada Jennabia ; 2 - déformation majeure d'intensité variable selon les zones : elle est maximale dans des couloirs répartis en deux directions N-S à N30° et N70°, sans doute héritées des zones d'anisotropie du socle sous-jacent, où se produisent successivement deux phases de plissement Pl et P2 suivies de cisaillement cassant à composante décrochante dextre. Dans des couloirs plus larges, la déformation majeure est moins intense ; les seuls plis P1 qui y sont représentés sont en échelon ; leur obliquité sur les couloirs indique encore une tendance décrochante dextre 3 - tectonique tangentielle tardi-hercynienne : d'abord une première phase qui se manifeste par des chevauchements du SE vers le NW dans certains couloirs de cisaillement ; il semble y avoir un passage du décrochement au chevauchement. Certains contacts tangentiels précoces sont également réactivés. Lors de la seconde phase, les déplacements sont du N vers le S. Cette seconde phase est peut-être synchrone de la déformation des molasses post-orogéniques. Les déformations post-orogéniques qui affectent les premiers dépôts congloméra tiques et volcaniques (formation 1) ainsi que leur substratum paléozoïque se manifestent par un plissement N60° à N80° suivi d'écaillage à vergence N à NNW puis de fracturation N30° et N80° ; les conglomérats et le matériel volcanique de la formation 2 qui reposent en discordance angulaire sur les premiers sont flexurés par un rejeu tardif des failles N30°. Dans la conclusion générale un essai de synthèse de l'évolution sédimentaire et tectonique dans l'ensemble du tronçon hercynien du Moyen Maroc a été proposé : la migration de la déformation paroxysmale de l'Est (Midelt) où elle est d'âge dévonien supérieur à l'Ouest (Méséta occidentale) où elle est d'âge post-namurien permet de placer la partie interne de la chaîne vers l'Est. Un modèle géodynamique déduit des résultats géochimiques des roches magmatiques dinantiennes envisage une suture probable vers l'Est du Maroc avec plongement d'une plaque océanique vers l'Ouest, sous la Méséta occidentale. Cette suture marocaine hypothétique pourrait constituer un prolongement vers le Sud de la suture méridionale de la chaîne hercynienne de l'Europe.

L'aquifère molassique du Bas-Dauphiné est situé le long de la vallée du Rhône, dans le Sud-Est de la France. Cet aquifère d'une superficie proche de3000 km², et d'une épaisseur moyenne de 400m renferme une eau d'excellente qualité, utilisée par de nombreuses collectivités pour l'alimentation en eau potable. Cependant certains secteurs montrent une forte vulnérabilité de la nappe aux activités agricoles. L'utilisation d'outils géochimiques etisotopiques a permis de préciser le fonctionnement hydrodynamique de l'aquifère. Dans un premier temps, nous avons montré que la stratification des écoulements décrite par De La Vaissière (2006) sur la partie drômoise de l'aquifère s'étend au secteur isérois. Les eaux les plus profondes ont des vitesses de circulation de l'ordre du mètre par an alors que les flux superficiels ont des vitesses de circulations d'une centaine de mètres par an. D'autre part, le marquage des nappes superficielles et des rivières par des teneurs faibles en tritium (de 3 à 4 UT) et forte en magnésium (jusqu'à 18 mg/L)indique un apport d'eaux anciennes, issues de l'aquifère molassique vers ces eaux superficielles. La définition de deux pôles d'eaux et l'application d'une équation de mélange couplés à la réalisation de bilans hydrogéologique a permis d'appréhender les volumes échangés. Il apparaît finalement que les réservoirs d'eaux superficiels constituent l'exutoire principal de l'aquifère molassique. L'utilisation des éléments traces a mis en avant le rôleessentiel du temps de séjour des eaux dans l'aquifère ainsi que des conditions d'oxydo-réduction dans l'acquisition de la minéralisation. L'évaluation de la qualité naturelle des eaux de la nappe a montré l'impact des activités agricoles sur l'aquifère, avec prés de 80% des échantillons ayant une teneur en nitrates supérieure à la concentration naturelle supposée. L'étude des teneurs en pesticides conforte ce constat. De plus l'étude de l'évolution des concentrations en polluants montre une dégradation de la ressource.

Les nouvelles données thermochronologiques (AFT, ZHe et ZFT) sur le socle des MCE de Belledonne et des Grandes Rousses mettent en évidence une dynamique d’exhumation similaire et assez rapide vers 18 Ma pour tous les Massifs Cristallins Externes. Cependant, l'exhumation des massifs du Sud (e.g., Oisans) pourraient commencer plus tôt, à partir de 25 Ma suggérant une exhumation diachrone le long de l’Arc Alpin. Cela suggère aussi une localisation progressive des déformations le long des rampes crustales entre ~25 et 18 Ma. Enfin, l'exhumation rapide vers 18 Ma semble correspondre à la limite de méga-séquences dans le bassin molassique. Les analyses de terrain, des données de forages ainsi que des lignes sismiques montrent notamment une déformation du bassin assez précoce, dès l'Oligocène (25 Ma). Elles permettent aussi le calcul des volumes de sédiments préservés dans le bassin molassique Ouest Alpin. Enfin, une étude préliminaire à l’approche source to sink dans les bassins ouest-alpins est abordée à partir d'analyses petro-détritiques, de thermochronologie détritique et de calcul des volumes à partir des lignes sismiques. Ces résultats ont permis de mettre en évidence la dénudation progressive de la croute varisque de la plaque supérieure dont le signal détritique est présent depuis l’Eo-Oligocène dans les bassins péri-alpins. L’apparition tardive au Miocène dans le bassin molassique Ouest Alpin d’un signal thermochronologique tertiaire suggère un changement de dynamique de surface et/ou un routage sédimentaire différents dans le temps, mais aussi des différences significatives avec les bassins au nord des Alpes
New thermochronological data (AFT, ZHe, and ZFT) on the Belledonne and Grandes Rousses ECMs basement show a similar and relatively rapid exhumation dynamic around 18 Ma for all the External Cristalline Massifs. However, the exhumation of southern massifs (e.g., Oisans) could start earlier, from 25 Ma suggesting a diachronous exhumation along the Alpine Arc. This also suggests a progressive localization of deformations along the crustal ramps between ~25 and 18 Ma. Finally, the rapid exhumation starting at around 18 Ma seems to correspond to the limit of mega-sequences in the molassic basin. Field analysis, borehole data and seismic lines show that the basin was deformed as early as the Oligocene (25 Ma). This also allows the calculation of the sediment volumes preserved within the West Alpine Molassic Basin. Finally, a preliminary study of the source to sink in the West Alpine basins is approached from petro-detritic analyses, detrital thermochronology and calculation from the seismic lines. These results highlighted the progressive denudation of the Variscan crust of the upper plate whose detrital signal has been present since the Eo-Oligocene in the peri-alpine basins. The late Miocene appearance in the West Alpine Molassic basin of a tertiary thermochronological signal suggests a change in surface dynamics and/or a different sedimentary routing over time, but also significant differences compared to the basins located north of the Alps

abstract: Understanding the evolution of the Himalayan-Tibetan orogen is important because of its purported effects on global geodynamics, geochemistry and climate. It is surprising that the timing of initiation of this canonical collisional orogen is poorly constrained, with estimates ranging from Late Cretaceous to Early Oligocene. This study focuses on the Ladakh region in the northwestern Indian Himalaya, where early workers suggested that sedimentary deposits of the Indus Basin molasse sequence, located in the suture zone, preserve a record of the early evolution of orogenesis, including initial collision between India and Eurasia. Recent studies have challenged this interpretation, but resolution of the issue has been hampered by poor accessibility, paucity of robust depositional age constraints, and disputed provenance of many units in the succession. To achieve a better understanding of the stratigraphy of the Indus Basin, multispectral remote sensing image analysis resulted in a new geologic map that is consistent with field observations and previously published datasets, but suggests a substantial revision and simplification of the commonly assumed stratigraphic architecture of the basin. This stratigraphic framework guided a series of new provenance studies, wherein detrital U-Pb geochronology, 40Ar/39Ar and (U-Th)/He thermochronology, and trace-element geochemistry not only discount the hypothesis that collision began in the Early Oligocene, but also demonstrate that both Indian and Eurasian detritus arrived in the basin prior to deposition of the last marine limestone, constraining the age of collision to older than Early Eocene. Detrital (U-Th)/He thermochronology further elucidates the thermal history of the basin. Thus, we constrain backthrusting, thought to be an important mechanism by which Miocene convergence was accommodated, to between 11-7 Ma. Finally, an unprecedented conventional (U-Th)/He thermochronologic dataset was generated from a modern river sand to assess steady state assumptions of the source region. Using these data, the question of the minimum number of dates required for robust interpretation was critically evaluated. The application of a newly developed (U-Th)/He UV-laser-microprobe thermochronologic technique confirmed the results of the conventional dataset. This technique improves the practical utility of detrital mineral (U-Th)/He thermochronology, and will facilitate future studies of this type.
Dissertation/Thesis
Ph.D. Geological Sciences 2011

L'Est valentinois et le bassin de Crest constituent une partie de la moyenne vallée du Rhône séparant le Massif Central des Alpes ; cette dépression synclinale à coeur miocène orientée N- S, est largement recouverte d'alluvions quaternaires. L' étude sédimentologique des dépôts détritiques néogènes permet d'une part , de souligner le rôle primo dial joué par les apports alpins dans le remplissage du bassin et d'autre part , de retracer la paléogéographie de la région . La transgression débute au Burdigalien dans le bassin de Crest ; au cours du Langhien la mer gagne progressivement l'ensemble de la plaine de Valence . Au Tortonien supérieur ,le régime devient continental puis, après une intense érosion messinienne, une nouvelle ingression marine pliocène envahit les paléo vallées du Rhône et de ses affluents. L'étude hydrogéologique constitue une première approche globale de caractérisation de l'aquifère molassique . La connaissance précise du contexte géologique amène à la proposition d'un schéma simple du magasin aquifère. Une esquisse de la piézométrie a été dressée . l'estimation des paramètres hydrodynamiques permet de différentier la nappe superficielle circulant dans les alluvions quaternaires de la nappe profonde circulant dans les sables molassiques . L'hétérogénéité, tant verticale qu'horizontale est manifeste et l'étude géochimique confirme l'existence d'une stratification de I'aquifère miocène. La nappe est principalement alimentée par le toit , par infiltration des pluies efficaces . D'autres modes d' alimentation possibles sont envisagés .