Academic literature on the topic 'Datation au 10Be'

The year 2019 is the 150th anniversary of John Wesley Powell’s epic exploration of the Colorado River through Grand Canyon and the 100th anniversary of the establishment of Grand Canyon National Park. This is an excellent moment to look back 150 years to think about where we have come from as a science and society, and look forward 100 years towards the accelerated change we expect in the future. For historians, archaeologists, geologists and astronomers, of course, this century-long time scale is short compared to other perspectives. They might choose also to celebrate the 479th anniversary of the first sighting of Grand Canyon by Europeans in 1540, the 1000th anniversary of Ancestral Puebloan farmers in Grand Canyon, the 12,000th anniversary of the arrival of humans migrating south from the Bering Land Bridge, the 5 millionth anniversary of the integration of the Colorado River through Grand Canyon to the Gulf of California, the 4.6 billionth anniversary of the formation of Earth, or the 13.75 billionth anniversary of the Big Bang and the formation of our Universe. Geology is all about time, and knowing some geology helps with the difficult endeavour of placing human timeframes into perspectives of deep time. This guide is for geology students of all levels and types visiting the South Rim of Grand Canyon. It is designed as a 3-day field trip and introduction to the rocks and landscapes. The term ‘students’ in our view also includes visitors who want to know about the basics of Grand Canyon geology while taking scenic hikes to see the geology first-hand. It is organized as if you enter the Park at its East entrance, near Cameron, and exit the Park at the South entrance, towards Flagstaff, but the three activities can be done in any order. As an introduction, we present a brief summary of the history of geologic maps and stratigraphic columns, and the geologists who made them. The maps and depictions of Grand Canyon geology over the past 160 years record a visual progression of how geoscience knowledge in general has developed and matured. The first sixty years, before the Park was founded, may have been the greatest in terms of the rapid growth that merged geology, art and public outreach. The second fifty years (to about 1969) saw important advances in stratigraphy and paleontology and solid efforts by the Park to apply and interpret Grand Canyon geology for the public. The most recent 50 years have seen major advances in regional geological mapping, dating of rocks, plate tectonics, and improved geoscience interpretation. The next 100 years will hopefully see additional innovative efforts to use the iconic field laboratory of Grand Canyon rocks and landscapes to resolve global geoscience debates, inform resource sustainability imperatives and contribute to science literacy for an international public. The three activities described are as follows: Activity 1 (an hour or two) is an overview from Lipan Point. This is a vehicle pull-out on the East Rim drive and serves as an introduction for those entering the Park, or a recap for those who are leaving. Activity 2 (most of a day) is a day hike on the South Rim with visits to Yavapai Geology Museum and the Trail of Time Exhibit. The Trail of Time is a geology timeline trail laid out at a scale of one metre = 1 million years along the Rim Trail. It is a great family hike, fully accessible, with magnificent views of Grand Canyon. The rocks were collected along the river and have been placed at their ‘birthdays’ along the Trail for you to see and touch and sketch. If you walk the entire 4.56 km (2.8 mile) Trail of Time, a long way, you get a visceral feeling for the age of the Earth and you also go through historic Grand Canyon Village for lunch and shops. Activity 3 (all day) is a hike to Plateau Point along the Bright Angel Trail. One has not really seen and appreciated Grand Canyon geology until you delve its depths. You can go any distance down, but if you do the entire 19 km (12 mile) hike, you descend through a 1 km (3300 foot) thick set of Paleozoic rock layers to a spectacular vista where you feel like you can touch the Colorado River as well as the Grand Canyon Supergroup and Vishnu basement rocks of the inner Granite Gorge. The Plateau Point Trail takes off at Indian Gardens, or alternatively, this guide describes some good geology stops a short way down Garden Creek. The Bright Angel Trail continues to the Colorado River and to Phantom Ranch at the bottom of the canyon, but this is generally done as an overnight endeavour. You can get campground reservations (https://www.nps.gov/grca/planyourvisit/campsite-information.htm) or reservations at Phantom Ranch well in advance through a lottery (https://www.grandcanyonlodges.com/lodging/lottery/). RÉSUMÉL’année 2019 marque le 150e anniversaire de l’exploration épique du fleuve Colorado par John Wesley Powell à travers le Grand Canyon ainsi que le 100e anniversaire de la création du parc national du Grand Canyon. C’est un excellent moment pour regarder 150 ans en arrière et se rappeler le chemin parcouru par la science et la société, et envisager le changement accéléré auquel nous nous attendons pour les 100 prochaines années. Pour les historiens, les archéologues, les géologues et les astronomes, bien sûr, cette échelle d'un siècle est courte par rapport à d'autres perspectives. Ils pourraient également choisir de célébrer le 479e anniversaire de la première observation du Grand Canyon par les Européens en 1540, le 1000e anniversaire des agriculteurs Pueblo ancestraux dans le Grand Canyon, le 12 000e anniversaire de l'arrivée d'humains migrant depuis l'isthme de Béring vers le sud, le 5 millionième anniversaire de l'intégration du fleuve Colorado à travers le Grand Canyon jusqu'au golfe de Californie, le 4,6 milliardième anniversaire de la formation de la Terre ou le 13,75 milliardième anniversaire du Big Bang et de la formation de notre univers. La géologie est une question de temps, et connaître un peu de géologie facilite la tâche difficile qui consiste à placer l’échelle de temps humaine dans le contexte du « temps profond ». Ce guide est destiné aux étudiants en géologie de tous niveaux et de tous types qui visitent le South Rim du Grand Canyon. Il est conçu comme une excursion de trois jours et une initiation aux roches et aux paysages. Selon nous, le terme « étudiants » inclut également les visiteurs qui souhaitent en savoir plus sur la géologie de base du Grand Canyon tout en faisant des randonnées panoramiques pour observer la géologie. Il est organisé comme si vous entrez dans le parc par son entrée est, près de Cameron, et quittez le parc par l’entrée sud, en direction de Flagstaff, mais les trois activités peuvent être effectuées dans n’importe quel ordre. En guise d'introduction, nous présentons un bref résumé de l'histoire des cartes géologiques et des colonnes stratigraphiques, ainsi que les géologues qui les ont réalisées. Les cartes et les représentations de la géologie du Grand Canyon au cours des 160 dernières années montrent une progression visuelle de l'évolution et de la maturation des connaissances géoscientifiques en général. Les soixante premières années, avant la création du parc, ont peut-être été les meilleures en termes de croissance rapide résultant de la fusion de la géologie, de l’art et de la vulgarisation. Les cinquante années suivantes (jusqu’en 1969 environ) ont été marquées par d’importants progrès en stratigraphie et paléontologie et par les efforts soutenus du parc pour permettre au public d'accéder à l’application et l’interprétation de la géologie du Grand Canyon. Au cours des 50 dernières années, la cartographie géologique régionale, la datation des roches, la tectonique des plaques et l'amélioration de l'interprétation géoscientifique ont considérablement progressé. Espérons que les 100 prochaines années verront des efforts novateurs supplémentaires visant à utiliser l’emblématique laboratoire des roches et du paysages du Grand Canyon pour résoudre les débats géoscientifiques mondiaux, informer sur les impératifs de durabilité des ressources et contribuer à la culture scientifique d’un public international. Les trois activités décrites sont les suivantes. L’activité 1 (une heure ou deux) est une vue d’ensemble de Lipan Point. Il s’agit d’une sortie en véhicule sur East Rim Drive et sert d’introduction pour ceux qui entrent dans le parc ou de récapitulation pour ceux qui en partent. L'activité 2 (presque une journée) est une randonnée d'une journée sur le South Rim avec la visite du musée de géologie de Yavapai et de l'exposition « Trail of Time ». Le « Trail of Time » est un sentier chronologique géologique tracé à une échelle d'un mètre pour un million d'années le long de Rim Trail. C'est une excellente randonnée en famille, entièrement accessible, avec des vues magnifiques sur le Grand Canyon. Les roches ont été collectées le long de la rivière et ont été placées à leurs « anniversaires » le long du sentier pour que le public puisse les voir, les toucher et les dessiner. Le parcours entier du « Trail of Time » sur 4,56 km (2,8 miles) offre une représentation intuitive de l'âge de la Terre et permet de passer également par le village historique du Grand Canyon pour déjeuner et faire les boutiques. L'activité 3 (toute la journée) consiste en une randonnée vers Plateau Point, le long de Bright Angel Trail. On n'a pas vraiment vu et apprécié la géologie du Grand Canyon tant qu’on n’en a pas exploré les profondeurs. N'importe quelle distance peut être parcourue, mais en arpentant les 19 km (12 milles) de la randonnée entière, on descend à travers un ensemble de couches de roches paléozoïques épaisses de 1 km (3 300 pieds) jusqu'à une vue spectaculaire où on a l’impression de pouvoir toucher le fleuve Colorado ainsi que le super-groupe du Grand Canyon et les roches du socle de Vishnu de la gorge granitique intérieure. Le Plateau Point Trail commence à Indian Gardens mais ce guide propose d’autres points de départ avec une géologie intéressante non loin de Garden Creek. Le Bright Angel Trail continue vers le fleuve Colorado et le Phantom Ranch au fond du canyon, mais cela se fait généralement de manière nocturne. Des emplacements aux terrains de camping peuvent être réservés (https://www.nps.gov/grca/planyourvisit/campsite-information.htm) ou des réservations au Phantom Ranch peuvent être obtenues bien à l’avance par le biais d’une loterie (https://www.grandcanyonlodges.com/lodging/lottery/).

Cette recherche en géomorphologie a pour but de reconstituer la chronologie de l'incision quaternaire au sein du bassin de la Meuse en Ardenne (Belgique) depuis l'abandon du niveau dit de Terrasse Principale. Cette dernière fut datée par l'intermédiaire des nucléides cosmogéniques in situ 10Be et 26Al dans le système fluvial principal ainsi que dans deux de ses principaux affluents, l'Ourthe et l'Amblève. En réalisant des profils verticaux au sein des dépôts alluviaux, cette méthode a notamment permis de mettre en évidence une divergence des âges d'abandon de ce niveau entre les trois rivières. Ainsi, plus on se dirige vers le cœur du massif ardennais, plus le rajeunissement de cet âge est prononcé : 720±121 ka dans la vallée de la Meuse inférieure, 390±35 ka dans l'Ourthe inférieure et 222. 5±31 ka dans l'Amblève, témoignant de délais conséquents dans la propagation de la vague d'érosion vers l'amont et d'un diachronisme prononcé de l'incision au sein du massif ardennais
This research in geomorphology aims to reconstruct the chronology of the Quaternary incision in the ardennian part of the Meuse catchment (Belgium). Here, we use in-situ produced cosmogenic 10 and 26 concentrations from depth profiles in terrace sediments of several Ardennian rivers (Meuse, Ourthe and Ambleve) in order to date the so-called Main Terrace. We present the first absolute dating of this terrace level in the lower Meuse valley, where we obtained an age of 720±121 ka. However, the ages we obtain for the same terrace level in Ardennian tributaries of the Meuse are significantly younger: 390±35 ka in the lower Ourthe, and only 220±31 ka still farther upstream, in the lower Ambleve. We thus demonstrate that the incision subsequent to the abandonment of the Main Terrace occurred diachronically in this part of the Ardenne massif

Les glaciers de montagne sont l'un des meilleurs indicateurs des changements climatiques du fait de leur réponse rapide à de faibles variations des paramètres de forçage et de leur large distribution sur la planète. Les chronologies glaciaires représentent de ce fait des enregistrements de référence parmi les reconstitutions paléo-environnementales. Dans le contexte actuel de réchauffement et de retrait glaciaire accéléré, le développement de telles chronologies est nécessaire afin de mettre en perspective ces changements rapides et de grande ampleur avec ceux du Quaternaire récent. Si les fluctuations glaciaires holocènes sont relativement bien contraintes dans les Alpes centrales et orientales, les données sont en revanche extrêmement fragmentaires dans les Alpes occidentales avant la seconde moitié du Petit Age Glaciaire ss (1570-1850 AD). Pour pallier ce manque, nous avons conduit une étude sur plusieurs sites répartis dans trois massifs des Alpes françaises (Mont Blanc, Belledonne, Ecrins), en mettant en œuvre une approche multi-proxies basée sur plusieurs méthodes de datation (dendrochronologie, datation cosmogéniques 10Be, lichénométrie, datations radiocarbone) – dont certaines utilisées pour la première fois à cette échelle spatiale et temporelle. Tandis que les potentialités de chacune de ces méthodes sont discutées, notre étude a permis de proposer une chronologie des variations glaciaires couvrant la période holocène, dont les résultats sont comparés à d'autres enregistrements paléoclimatiques régionaux à haute résolution. Les résultats révèlent un schéma des fluctuations glaciaires holocènes comparable à celui généralement admis dans le reste des Alpes, avec la mise en évidence de récurrences glaciaires importantes au début de l'Holocène, antérieures à 9.3 ka, et la datation du début de la période du Néoglaciaire dès 4.2 ka. Une contrainte précise des différents stades de la seconde moitié de l'Holocène a pu être obtenue sur le site de la Mer de Glace grâce à l'approche dendroglaciologique sur bois subfossiles (Pinus cembra). Ce site apparaît d'ores et déjà comme l'un des plus importants pour l'étude de cette période puisque la chronologie établie couvre les 4000 dernières années et représente le quatrième enregistrement de cette précision à être développé dans les Alpes. Les datations obtenues indiquent en outre un synchronisme marqué des maxima glaciaires à l'échelle régionale, ce qui suggère une similarité des forçages sur la frange occidentale des Alpes. Les différences observées avec les chronologies du reste de la chaine s'expliqueraient principalement par les caractéristiques des glaciers étudiés, en particulier leur temps de réponse différent
Mountain glaciers are one of the most reliable climatic proxy on Earth through their rapid response to slight changes in forcing and their wide distribution. For these reasons glacial chronologies constitutes reference series against which other paleoenvironmental reconstructions are evaluated. In the current context of global warming and glacier withdrawal worldwide, the building of such records is increasingly needed to assess these rapid and dramatic changes on the longer Late Quaternary timescale. The Holocene glacier fluctuations are now fairly well known in the Central and Eastern Alps, but datas from the Western Alps are extremely sparse, and the chronology of glacier fluctuations before the second half of the Little Ice Age (LIA) ss (1570-1850 AD) is thus poorly constrained. To fill this gap, we carried out a study on several sites distributed in three glaciated range of the French Alps (Mont Blanc, Belledonne, Ecrins). We choose a multi-proxies approach based on the implementation of several dating methods (dendrochronology, Cosmic Ray Exposure dating with 10Be, lichenometry, radiocarbon) – some of which were used for the first time on these spatial- and time-scales. This approach allowed us to propose a glacial chronology spanning the Holocene. Moreover, strength and weakness of the different methods used are discussed, and the results are compared to other high resolution proxies from the Great Alpine Region. Our results shows a picture broadly similar to the Holocene glacier variations model currently accepted in the European Alps : we shows evidence for large Early-Holocene advances prior to 9.3 ka and for the beginning of the Neoglacial period from 4.2 ka onwards. An accurate dating of the Neoglacial stadials was possible at Mer de Glace through the use of a dendroglaciological approach on subfossil woods (Pinus cembra). This site already appears as one of the most interesting in the whole Alps to study the Neoglacial period, as the chronology established there spans the last 4 ka and is the 4th record of this kind builds in the Alps. The datings presented here reveals a marked synchroneity for Neoglacial maxima at the Alpine scale, which could indicate similar forcing on glaciers from the Western fringe. Main discrepancies between the records could be explained by topographic and size characteristics of the studied glaciers, as expressed by their response time

La vitesse de glissement le long de la Faille du Karakorum, principale faille décrochante dextre au nord de l'Himalaya, et son rôle dans la cinématique des déformations actuelles au Tibet, est débattue. Les récentes données InSAR suggèrent qu'elle est à peine active (1 �� 3 mm/an). Les mesures d'âges d'exposition de surface (10Be) de 290 blocs de quartz échantillonnés sur 8 crêtes morainiques et 6 cônes ou terrasses alluviales au sud du Lac Bangong (~500 x 700 km) suggèrent que la vitesse est au minimum 5 fois, et plus probablement 10 fois plus rapide. Ces marqueurs sont décalés par la faille, de ~9 à ~1500 m. De telles valeurs ont été obtenues sur le terrain et par rétro-déformation d’images satellites de haute résolution (Ikonos, Corona, Spot, et Landsat 7). Environ 10 échantillons ont été collectés par surface afin d'évaluer la dispersion des âges. De Chaxikang au Mont Kailas, la vitesse de glissement varie de >11. 8 ± 4. 7 mm/an à >14. 3 ± 4. 2 mm/an. La distribution des âges montre des pics contemporains des avancées glaciaires maximales au Dernier Maximum Glaciaire (LGM, ~20 ka), fin MIS-3 (~40 ka) et MIS-6 (~135 ka). On constate que ~70% de nos âges sont plus jeunes que 50 ka avec des pics LGM (15 à 30 ka, 45%) et MIS-3 (35 à 50 ka, 28%). L'hypothèse que les avancées du LGM sont mineures dans l'Ouest Himalayen reflète peut être simplement la trop faible quantité de données. Les différents enregistrements climatiques disponibles (Specmap, Vostock, Marine Oxygen, Guliya) montrent que l’amplitude relative des pics dans nos distributions dâges varie, mais la chronologie de ces pics est bien corrrélée aux minima de températures révélés par les proxys locaux ou globaux
The millennial slip-rate along the Karakorum Fault, main dextral strike-slip fault north of the Himalayas, and its role in the kinematics of present-day deformation in Tibet, are debated. Recent InSAR data suggest that it is barely active (1 ± 3 mm/yr). Surface exposure dating (10Be) of 290 quartz-rich samples collected on 8 lateral moraines crests and on 6 fans or terraces south of Bangong Lake in Western Tibet (~500 x 700 km) suggests it slips at least 5 and more probably ten times as fast. The geomorphic features are offset by the fault by amounts that vary from ~9 to ~1500 m. Such values were obtained in the field and from retro-deformation of high-resolution satellite images (Ikonos, Corona, Spot and Landsat 7). Multiple samples (10 on average) were collected from each surface to assess exposure age variability and dispersion. From the Indus bend at Chaxikang to Mount Kailas, the slip-rate varies from >11. 8 ± 4. 7 mm/yr to >14. 3 ± 4. 2 mm/yr. The distribution of ages suggests that the maximum glacial advances occurred when the climate was coldest, during the LGM (~20 ka), the late MIS-3 (~40 ka), and MIS-6 (~135 ka). We observe that about 70% of our ages are younger than 50 ka with peaks during the LGM (15 to 30 ka, 45%) and the MIS-3 (35 to 50 ka, 28%). The view that the LGM advance is a minor event in the Western Himalayas may only reflect insufficient sampling. The several climatic records available (Specmap, Vostock, Marine Oxygen Isotope, Guliya) show that while the relative amplitudes of the signals revealed by the different proxies vary, the dates seem to correlate and correspond well with our dated peaks of glaciations in southern and western Tibet

Cette recherche porte sur les interactions entre la tectonique, le climat et les processus géomorphologiques de la surface de la Terre à travers l'étude des terrasses fluviales au Venezuela et l’Albanie. Ces deux domaines ont été soumis à une surrection modérée, aux variations climatiques du Quaternaire et fournissent un large registre de terrasses fluviales. Ces contextes donnent l’opportunité d’étudier la dynamique de la formation des terrasses fluviales à l'échelle de temps 102-105 ans. Ainsi, une approche morpho-chronologique a été appliquée afin de parvenir à une meilleure compréhension de cette dynamique dans les rivières du Venezuela et de l’Albanie.Dans le système des rivières Pueblo Llano et Santo Domingo situé sur le flanc sud-est des Andes de Mérida au Venezuela, douze terrasses fluviales ont été identifiées pour les derniers 200 ka. Les mesures des concentrations du 10Be réalisées sur les dépôts fluviatiles et glaciaires ont permis d'estimer l'âge d’exposition de sept terrasses et d’un complexe de moraines frontales. Un modèle dynamique de terrasses soutenues par ces datations et des données géomorphologiques, stratigraphiques et sédimentologiques, indique que la formation de terrasses est principalement contrôlée par des variations climatiques de haute fréquence (103 à 104 ans) qui induisent un déséquilibre entre capacité de transport de l'eau et apport des sédiments. Néanmoins, le type de réponse a été très lié à l'altitude du site et l'influence des glaciers en amont. En effet, dans la partie supérieure du système, la succession des phases d'aggradation et d’incision a été synchronisée avec la succession des périodes froides-sèches et chaudes-humides, tandis que la partie inférieure du système montre une tendance opposée. Basé sur la restauration temporelle du taux d'incision de la partie inférieure du système, un taux de surrection de 1.1 mm/an au cours des dernières 70 ka a été estimé pour le flanc sud-est des Andes de Mérida. En outre, l'identification et la datation d'un complexe de moraines frontales situé à l'altitude de 2300 m au dessus du niveau de la mer met en évidence le fait que l'avancée glaciaire au cours du Dernier Maximum Glaciaire, dans d'autres domaines des Andes de Mérida, pourrait également avoir atteint des élévations inférieures à celles déjà signalés entre 2900 et 3500 m au dessus du niveau de la mer.En Albanie, les six principales rivières ont été analysées. De nouvelles données géomorphologiques et géochronologiques ont été intégrées aux données publiées afin de proposer un cadre stratigraphique et chronologique homogène à l’échelle régional pour les derniers 200 ka. Sur la base de ce cadre, l’âge de la formation de onze terrasses fluviales régionales a été établi. En Albanie, les processus de formation des terrasses ont également été principalement contrôlés par des variations climatiques de haute fréquence (103 à 104 ans). Néanmoins, les résultats montrent également que la réponse géomorphologique du système fluvial était probablement modulée par la taille des bassins versants et par les variations eustatiques. En effet, pour la période précédant le MIS 2, les terrasses de remplissage et d’abrasion ont été formées respectivement dans les grands et petits bassins versants. Pour la période après le début du MIS 2, une relation complexe entre les variations climatiques et eustatiques a favorisé le développement de terrasses d’abrasion partout en Albanie. Malgré des différences entre les réponses des rivières, la succession de phases d’aggradation ou d'abrasion latérale et de phases d'incision a été synchronisée avec la succession des périodes froides-sèches et chaudes-humides dans toutes les rivières de l'Albanie
This research addresses interactions between tectonics, climate and geomorphic processes at the surface of the Earth through the study of river terraces in Venezuela and Albania. Both areas have been exposed to moderate uplift, to Quaternary climatic variations and provide a wide record of river terraces. These contexts furnish opportunities to investigate the dynamics of terraces formation at 102-105 year time scale. Thus, a morphochronologic approach was applied in order to achieve greater understanding about this issue for the Venezuelan and Albanian rivers. In the Pueblo Llano and Santo Domingo rivers system located in the Southeastern flank of the Mérida Andes in Venezuela, twelve river terraces were identified for the last 200 ka. Analysis of 10Be concentration provides for the first time exposure ages for seven terraces and for one frontal moraine complex. A terraces model supported by these dating and geomorphologic, stratigraphic and sedimentologic data indicates that the formation of terraces was mainly controlled by high frequency (103-104 years) climatic variations through unsteady discharge of water and sediments. Nevertheless, the type of response was highly related to the altitude of the site and the influence of usptreams glaciers. As a matter of fact, in the upper reaches of the system, the succession of aggradation and incision phases were synchronized with the succession of cold-dry and warm-humid periods, while the lower reaches of the system show the opposite pattern. Based on the temporal restoration of the incision rate of the lower reaches of the system an uplift rate at 1.1 mm/a for the last 70 ka was estimated for the Southeastern flank of the MA. Additionally, the identification and dating of a frontal moraine complex located at elevation of 2300 m a.s.l. in the Pueblo Llano valley highlights the fact that the glacier advance during the Last Glacial Maximum, in other areas of the MA could have also reached lower elevation than those reported between 2900 and 3500 m a.s.l. In the Albania domain, the terrace records of the six main Albanian rivers were analyzed. New geomorphologic and geochronological data were integrated with published data in order to propose a regional homogeneous stratigraphic/chronologic framework for the last 200 ka. Based on this framework the timing of formation of eleven regional river terraces was established. In Albania, the processes of terraces formation were also mainly controlled by high frequency (103-104 years) climatic variations. Nonetheless, the results also show that the geomorphic responses of the fluvial systems were probably modulated by the size of the catchments and by eustatic variations. Indeed, for the pre-Marine Isotope Stage 2 (MIS 2) period, fill and strath terraces were formed in the large and small catchments, respectively. After the beginning of the MIS 2, a complex relation between climatic and eustatic variations only favored the development of strath terraces in large and small catchments. Despite of the differences between the rivers responses, the succession of aggradation or lateral erosion and incision phases were synchronized with the succession of cold-dry and warm-humid periods in all the rivers of Albania. Finally, the restoration of spatial and temporal variation of incision rate allowed: 1) identify the spatial variation of the mean long-term incision rate. It varies from less than 0.1 mm/a in Southern Albania to 1 mm/a in Northern Albania; 2) estimate vertical slip rates for eight active faults for the last 19 ka in Southern Albania. These vertical slip rates appear to decrease from ~2 to ~0.1 mm/a from the extensional domain in the Eastern Albania to the compressional domain in Western Albania

Les modalités d’évolution d’une côte rocheuse granitique en contexte de marge passive restent encore mal connues à ce jour, du fait de leur évolution lente. L’objectif de l’étude du littoral granitique du sud-Finistère vise à mieux comprendre son développement et sa dynamique érosive sur une échelle de temps variant entre le Cénozoïque et le Quaternaire. Une cartographie Terre-Mer de détail a permis d’identifier plusieurs objets morphologiques : une rasa (≈15m), une terrasse marine (≈7m), une plateforme littorale (0-5m) et une plateforme rocheuse sous-marine (-70 à 0m). Ces objets témoignent de la variabilité spatiale et temporelle des processus tectoniques vs. eustatiques sur le littoral breton. L’architecture 3D de la zone révèle une plateforme rocheuse sous-marine très fracturée avec de grands accidents délimitant plusieurs micro-blocs et fonctionnant au Cénozoïque (compression pyrénéenne éocène, puis ouverture Atlantique Oligocène et extension au post-Oligocène avec l’ouverture continentale des grabens du Rhin). La Pointe SO de la zone d’étude se stabilise durant le tardi-Cénozoïque, révélant que les figures d’érosion aériennes (rasa et terrasse marine) ont été générées lors de plusieurs paléo-haut niveau marin. Les larges surfaces des objets terrestres s’expliquent par l’action combinée des purges eustatiques sur un matériel granitique très altéré. Il a été démontré que la morphologie de la zone littorale granitique a été façonnée a minima par deux épisodes de purges eustatiques durant le MIS 5 (120ka) et l’Holocène (10ka). Les taux d'érosions verticaux obtenus pour la terrasse marine et la plateforme littorale varient entre 3.35 ±0.32 m.Ma-1 et 6.20 ± 0.80 m.Ma-1
The granitic rocky coast evolution, in passive margin context, is still not completely understood as its evolution is lower. The aim of the South-Finistère shore zone studying is to better understand its development and erosive dynamic on a time scale ranging between Cenozoic and Quaternary. A detailed onshore/offshore mapping has been realized, highlighting several erosional features. From land seaward, a rasa (≈15m-high), a marine terrace (≈7m-high), a shore platform (0-5 m-high) and a rocky marine platform (-70 à 0m) have been emphasized. These objects evidence temporal variations in the response of the tectonic or eustatic processes. The 3D architecture of rocky marine platform demonstrates a highly fractured domain with major faults bounding several micro-blocks, reactivated between the Eocene (Pyrenean compression) and Late / Post-Oligocene (Rhine continental transform zone activation). The quantitative geomorphology applied on the western part of studying zone reveals none late-Cenozoic uplift. Consequently, the rasa and marine terrace have been shaped during a high paleo-sea level. The granitic surface’s erosion produces horizontal joint planes, as a result of weathering processes. The combination between planar and horizontal granitic jointing and the marine eustatic purge explains the large width of granitic eroded surfaces.Two eustatic purges (MIS 5 and Holocene) have been shaped the granitic shore zone and the vertical erosion, rate obtained for various lateritic horizon in onshore and shore domains, is ranging between 3.35 ±0.32 m.Ma-1 and 6.20 ± 0.80 m.Ma-1

Les glaciers de montagne sont l'un des meilleurs indicateurs des changements climatiques du fait de leur réponse rapide à de faibles variations des paramètres de forçage et de leur large distribution sur la planète. Les chronologies glaciaires représentent de ce fait des enregistrements de référence parmi les reconstitutions paléo-environnementales. Dans le contexte actuel de réchauffement et de retrait glaciaire accéléré, le développement de telles chronologies est nécessaire afin de mettre en perspective ces changements rapides et de grande ampleur avec ceux du Quaternaire récent. Si les fluctuations glaciaires holocènes sont relativement bien contraintes dans les Alpes centrales et orientales, les données sont en revanche extrêmement fragmentaires dans les Alpes occidentales avant la seconde moitié du Petit Age Glaciaire ss (1570-1850 AD). Pour pallier ce manque, nous avons conduit une étude sur plusieurs sites répartis dans trois massifs des Alpes françaises (Mont Blanc, Belledonne, Ecrins), en mettant en œuvre une approche multi-proxies basée sur plusieurs méthodes de datation (dendrochronologie, datation cosmogéniques 10Be, lichénométrie, datations radiocarbone) - dont certaines utilisées pour la première fois à cette échelle spatiale et temporelle. Tandis que les potentialités de chacune de ces méthodes sont discutées, notre étude a permis de proposer une chronologie des variations glaciaires couvrant la période holocène, dont les résultats sont comparés à d'autres enregistrements paléoclimatiques régionaux à haute résolution. Les résultats révèlent un schéma des fluctuations glaciaires holocènes comparable à celui généralement admis dans le reste des Alpes, avec la mise en évidence de récurrences glaciaires importantes au début de l'Holocène, antérieures à 9.3 ka, et la datation du début de la période du Néoglaciaire dès 4.2 ka. Une contrainte précise des différents stades de la seconde moitié de l'Holocène a pu être obtenue sur le site de la Mer de Glace grâce à l'approche dendroglaciologique sur bois subfossiles (Pinus cembra). Ce site apparaît d'ores et déjà comme l'un des plus importants pour l'étude de cette période puisque la chronologie établie couvre les 4000 dernières années et représente le quatrième enregistrement de cette précision à être développé dans les Alpes. Les datations obtenues indiquent en outre un synchronisme marqué des maxima glaciaires à l'échelle régionale, ce qui suggère une similarité des forçages sur la frange occidentale des Alpes. Les différences observées avec les chronologies du reste de la chaine s'expliqueraient principalement par les caractéristiques des glaciers étudiés, en particulier leur temps de réponse différent.

Lors de ce travail de thèse, la combinaison des méthodes de la géochimie analytique et isotopique avec les approches modélisatrices a permis d’apporter de nouvelles connaissances à la compréhension de la zone critique et du régolithe. Pour l’étude du régolithe, ce travail présente une méthodologie permettant de réaliser sur un même profil d’altération les analyses de la géochimie élémentaire, de la minéralogie, ainsi que des isotopes de la série de l’uranium (U-Th-Ra) et de l’isotope cosmogénique du 10Be in situ. Les résultats obtenus montrent l’importance de la bonne résolution spatiale de l’échantillonnage pour pouvoir pleinement exploiter les outils de la série U-Th-Ra et du 10Be in situ, notamment pour déterminer d’une manière indépendante les paramètres clés que sont les taux de production et de dénudation du régolithe à long terme. Les deux profils d’altération réalisés dans cette étude montrent de plus que (1) la structure du régolithe est relativement simple sur les positions sommitales et permet une interprétation continue des données géochimiques et minéralogiques et (2) les processus de pente tendent à augmenter l’hétérogénéité spatiale du régolithe et des processus d’altération. D’une façon complémentaire, le suivi et la modélisation hydrogéochimique des eaux de surface permettent d’étudier les processus d’altération actuels, et de comprendre les mécanismes impliqués dans leurs variabilités récentes. Ce travail a notamment montré le lien pouvant exister entre les modifications enregistrées en surface dans les solutions de sol et l’évolution temporelle des certaines propriétés chimiques des eaux de source (pH, concentration en calcium). Les simulations réalisées ont également permis de comprendre la faible variabilité des flux d’altération globaux exportés par les sources, en relation avec la relative stabilité des concentrations de sodium et de silice dissoute sur la période récente allant de 1990 à 2010. Cette étude a finalement montré l’importance du couplage des méthodes apportant des informations sur les processus d’altération et d’érosion à différentes échelles de temps et d’espace, en particulier pour évaluer correctement la dynamique du régolithe et pour replacer le fonctionnement actuel d’un bassin versant vis-à-vis de son évolution à long terme
In this PhD work, the combination of the geochemical analytic and isotopic approaches with the modeling approaches has allowed to bring new insights to the understanding of the critical zone and the regolith. Concerning the regolith, this work presents a methodology to perform the analyses of the elemental geochemistry, of the mineralogy, as well as of the U-Th-Ra isotopes and of the in situ 10Be cosmogenic isotope along a single weathering profile. The obtained results highlight the importance of the sampling spatial resolution for an exhaustive interpretation of the U-Th-Ra and of the in situ 10Be data, especially to independently determine the key parameters of the long term regolith production and denudation rates. The two weathering profiles realized in this study furthermore show that (1) the regolith structure is relatively simple on ridge-tops and allows a continuous interpretation of the geochemical and of the mineralogical data and (2) the slope processes tend to increase the spatial heterogeneity of the regolith and of the weathering processes. In addition, the monitoring and the modeling of the surface waters allow to investigate the current weathering processes, and to understand the mechanisms involved in their recent variability. This work shows the relationship that can exist between the modifications recorded at the surface in the soil solutions and the temporal evolution of some chemical properties of the spring waters (pH, calcium concentration). The simulations also allow to understand the weak variability of the global weathering fluxes exported by the springs, in relation with the relative stability of the sodium and of the dissolved silica concentrations over the period 1990-2010. This study also demonstrates the interest of the coupling of methods providing information on the weathering and the erosion processes at different time and space scales, in particular to correctly evaluate the regolith dynamic and to position the present-day functioning of a watershed with respect to its long term evolution

"Cette thèse est une contribution à la connaissance de la géométrie crustale, de l'histoire cinématique, de la tectonique active et de l'aléa sismique de l'Atlas Sud Tunisien (AST). Elle intègre l'acquisition et l'analyse de données de terrain (géologie, géomorphologie et paléosismologie), l'interprétation d'images satellites, la datation de marqueurs morphologiques décalés par les failles ainsi que l'interprétation sismique et la construction de coupes équilibrées. L'AST se caractérise par des structures chevauchantes de types " thin skinned " et " thick skinned " et par une variation latérale de la déformation régionale (géométrie structurale et taux de raccourcissement) contrôlée par des rampes obliques NO-SE héritées des bordures d'un rift d'âge Trias supérieur-Jurassique inférieur. Les premiers incréments de déformation compressive sont détectés au Turonien-Maastrichtien inférieur et traduisent l'inversion tectonique pro parte de failles normales NO-SE et E-O. La compression s'est ensuite propagée à nouveau dans l'AST à partir du Serravalien-Tortonien, où elle s'est manifestée par des plis de propagation de rampe dans la couverture. La " phase atlasique" éocène de raccourcissement décrite en Algérie et à l'Est de la Tunisie semble ne pas s'être exprimée de manière significative dans l'AST, qui correspondait probablement à cette époque à une zone de backbulge du système d'avant-pays méridional des Maghrébides. La faille de Gafsa est la plus importante des rampes obliques de l'AST héritée de la structure du rift. Elle présente une géométrie complexe avec un découplage entre la couverture et le sous-bassement Paléozoïque dû au niveau d'évaporites du Trias. Nous montrons que, malgré une sismicité instrumentale et historique modérée, cette faille a produit des séismes de magnitude M = 6 avec une période de retour comprise entre 500 et 5000 ans. Sachant que le dernier fort séisme documenté sur la faille de Gafsa date de 8000 ans, son niveau d'aléa est donc fort. La vitesse de la composante inverse de cette faille est estimée à 0,21 - 0,34 mm/ an et l'analyse paléosismologique permet de suspecter l'occurrence de rares séismes de M = 7. Ces événements impliqueraient une activation du socle sous la série sédimentaire décollée, mais une étude de la microsismicité s'avère indispensable pour étayer cette hypothèse. Les anticlinaux de l'AST sont portés par des rampes qui s'expriment sous la forme de chevauchements actifs émergeants. Ces chevauchements, dont les vitesses de glissement sont comprises entre 0,05 et 0,15 mm/an, ont le potentiel de générer des séismes de magnitude supérieure à 6. Deux chevauchements importants de par leurs dimensions, et donc de par les magnitudes qu'ils peuvent produire (Chotts et Métlaoui), devraient faire l'objet à court terme d'études détaillées complémentaires. "
This thesis is a contribution to the determination of the crustal geometry, kinematic history, active tectonics and seismic hazard in the Southern Tunisian Atlas (STA). It is based on the acquisition and analysis of field data (geology, geomorphology and paleoseismology), the interpretation of satellite images, the dating of morphological markers offset by active faults, the seismic interpretation and the construction of balanced cross-sections. The STA is characterized by thin skinned and thick skinned thrust structures and a lateral variation of regional deformation (structural geometry and shortening rate) controlled by NW-SE oblique ramps inherited from borders of a Late Triassic-Early Jurassic rift. The first increments of compressive deformation were recorded in the Turonian-Maastrichtian by a pro parte tectonic inversion of NW-SE and EW normal faults. Compression then has spread back from Serravalian-Tortonian into the STA, where it was manifested by fault propagation folds in the post Triassic sedimentary cover. The major Eocene "Atlas event" described in hinterland domains and in the Eastern Tunisia did not deform significantly the STA, which corresponded probably in this period to the backbulge depozone of the Maghrebides. The Gafsa fault is the longest oblique ramp of the STA structure inherited from the rift. It has a complex geometry with a decoupling between the post-Paleozoic sedimentary cover and the basement above thanks to a Triassic evaporite layer. We show that despite a moderate instrumental and historical seismicity, this fault has produced M = 6 earthquakes with a return period of ca. 500 - 5000 years during the Late Quaternary. The latest large event having produced a surface rupture on the fault occurred around 8000 years BP, suggesting a M = 6 earthquake is overdue on the fault. The fault has a minimum reverse component of slip rate of 0. 21 - 0. 34 mm / yr over the past 50 ka and paleoseismological analysis prove that rare M = 7 paleoearthquakes may be suspected. Such strong earthquakes would require the activation of the buried basement fault and its transient coseismic linkage with the overlying listric fault ramping off the décollement layer. A microseismic study is essential to support this hypothesis. The STA folds are worn by ramps which are expressed by the emerging of active thrusts. These thrusts, whose slip rates are comprised between 0. 05 and 0. 15 mm/year, have the potential to generate M = 6 earthquakes. Two significant thrusts by their size, and therefore by the magnitude that they can produce (Chotts and Métlaoui) should be the subject for detailed complementary studies

L'analyse dans des dépôts anciens des isotopes cosmogéniques in-situ, déjà largement employés dans les sédiments de rivières actuelles, a le potentiel de fournir des enregistrements haute résolution, sur des échelles de temps de 10 Ma, de taux de dénudations intégrés sur des bassins versant entiers. Nous avons étendu avec succès cette méthode à des sédiments des piedmonts du Tian-Shan (Chine) et de l'Himalaya (collines Siwaliks, Népal). Ces deux zones sont au coeur de débats sur l'évolution des relations climat/érosion/tectonique depuis ~10 Ma. Quatre sections au Tian-Shan, couvrant ~9 Ma, et une large étendue spatiale autour de cette chaîne, ne montrent pas de brusque accélération de l'érosion il y a ~3-5 Ma. Au contraire, nous observons à l'échelle régionale une augmentation progressive (× 4 entre 9 et 4 Ma) puis une stabilisation entre 4 Ma et l'actuel. Ces résultats suggèrent une influence limitée des cycles glaciaires quaternaires sur les taux d'érosion dans cette zone. Un enregistrement dans les sédiments himalayens ne montre également pas d'augmentation significative de l'érosion depuis ~6.5 Ma. Il est en revanche probablement le témoin de réorganisation des systèmes de drainages et d'évolutions tectoniques dans cette région. Avec ces études, nous avons ainsi pu produire pour la première fois des enregistrements haute résolution de taux d'érosion depuis ~10 Ma, grâce aux isotopes cosmogéniques. Cette méthode étant potentiellement applicable dans de nombreux contextes géologiques et climatiques, elle permettra indubitablement des avancées importantes dans la compréhension des processus de surface actuels et passés.