Dynamique long-terme de l'érosion en contexte cratonique : l'Afrique de l'Ouest depuis l'Eocène

par Jean-Louis Grimaud

Thèse de doctorat en Géosciences

Sous la direction de Dominique Chardon.

Soutenue en 2014

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    La dynamique long-terme (107 ans) des surfaces cratoniques, qui constituent la majorité des domaines continentaux, est étudiée dans cette thèse à partir de la spatialisation de paléo-surfaces préservées en Afrique de l'Ouest (4 x 106 km2) depuis l'Eocène. Il est montré que le drainage ouest africain (Niger, Volta) était établit il y a 24 Ma. Depuis, les profils longitudinaux des rivières ont peu évolué. Leurs knickzones majeures se sont stabilisées, influencées par la lithologie. La déformation de ces profils a permis de détecter des mouvements épirogéniques. Dans les zones les plus stables, la dissection du paysage montre l'augmentation du relief depuis 11 Ma malgré de faibles taux d'érosion (~ 2 m/Ma). Cette approche a été appliquée en prospection minière pour détecter des minéralisations masquées par les cuirasses latéritiques et/ou identifier la redistribution d'indices par érosion. Les bilans d'érosion ont été évalués depuis le pic d'effet de serre éocène. La distribution spatiale de la dénudation en carte semble traduire des mouvements verticaux. Les volumes ont été précisés en incluant la porosité et la densité du régolite dénudé. Une première mise en relation est faite entre volumes érodés et déposés pour le cas du Niger. Si une corrélation est montrée pour l'intervalle éocène-miocène supérieur, le volume déposé durant la période récente est bien supérieur à l'estimation du volume érodé. Malgré l'évolution du climat, le taux de dénudation moyen à l'échelle de l'Afrique de l'Ouest est resté constant depuis 45 Ma (~ 6,5 m/Ma). Le bilan ouest africain, appliqué aux zones non-orogéniques, impliquerait un flux global vers les océans d'environ 2 Gt/an pour ces zones.

  • Titre traduit

    Long-term erosion dynamics in cratonic domains : the example of West Africa since Eocene


  • Résumé

    The long-term (107 yr) erosion dynamics of cratonic domains is studied in the present thesis based on the spatial analysis of paleolandsurfaces preserved at the scale of West Africa (~ 4 x 106 km2) since Eocene times. One shows that the West African drainage (i. E. Niger and Volta) was established 24 my ago. Since then, river long profiles have slightly evolved while the position of major knickzones was stabilized on lithological contrasts. The deformation of these profiles was used for gauging epirogenic motion. In very stable zone, landscape dissection with higher resolution shows relief increase despite a relative stability of mean denudation rates (2 m/my). This approach was used to detect masked mineralization hosted by the bedrock and/or to identify ore index redistribution by erosion. Erosion budgets were estimated since Eocene peak greenhouse. The spatial distribution of the denudation suggests the influence of flexural and/or mantellic epirogeny. Estimated volumes were constrained using the porosity and density of eroded regolith. A preliminary source-to-sink comparison was undertaken in the case of the Niger system. While a correlation is shown during the Eocene to Late Miocene interval, the volume deposited during the last 11 my exceeds the estimation of denudation. Surprisingly, the long-term denudation regime of West African has been constant (~ 6. 5 m/my) for the last 45 my despite climatic variations. This volumetric budget seems to be typical of non-orogenic domains and would imply a ca. 2 Gt/yr global flux for these domains that represent about ~ 70 % of the Earth surface.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (300 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 267-281

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2014 TOU3 0035

Cette version existe également sous forme de microfiche :

  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Sciences de la Terre Recherche - cartothèque - CADIST.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 14 TOU3 0035
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.