Caractérisation des déformations récentes en Provence par une approche pluri-disciplinaire : apport de la géomorphologie quantitative et de la paléosismologie

par Franck Thomas

Thèse de doctorat en Géosciences de l'environnement

Sous la direction de Olivier Bellier, Vincent Godard et de Magali Rizza.

Soutenue le 26-02-2018

à Aix-Marseille , dans le cadre de Ecole Doctorale Sciences de l'Environnement (Marseille) , en partenariat avec CEREGE (laboratoire) .

Le président du jury était Michel Sébrier.

Le jury était composé de Vincent Godard, Christine Authemayou, Christian Sue, Fabrice Hollender, Edouard Marc Cushing.

Les rapporteurs étaient Laurent Bollinger, Carole Petit.


  • Résumé

    Le sujet de ce travail est une analyse géomorphologique et tectonique pluri-échelle de la Provence, où des séismes historiques d'intensités majeures (VIII voire IX) ont été répertoriés durant les derniers siècles (par exemple à Lambesc, 1909). Si l'intensité des séismes historiques est relativement élevée en Provence, la région ne subit qu'une faible microsismicité, d'où la nécessité d'une approche tectonique, géomorphologique et paléosismologique pour y étudier les déformations récentes. Afin d'appréhender la morphogénèse grande longueur d'onde en Provence, nous avons évalué les taux de dénudation des massifs carbonatés de la région grâce à des mesures de concentrations en isotopes cosmogéniques 36Cl. Nous obtenons des taux de dénudation comparables entre les différents sites (de l'ordre de 20 à 60 mm/ka) et comparables aux études précédentes dans ce type de contextes, sauf pour le Grand Luberon et la montagne de Lure, qui s'érodent plus rapidement (jusqu'à 140 mm/ka). Cette approche a été appliquée à plus petite échelle sur le Petit Luberon, où nous comparons la dénudation de la surface sommitale à la dénudation moyennée sur plusieurs bassins versants de ses flancs sud et nord.Enfin, nous avons implémenté une approche pluri-disciplinaire à une échelle locale, associant cartographie haute-résolution, mesures de résistivités électriques, paléosismologie, granulométrie et datations afin d'obtenir une meilleure compréhension du comportement Quaternaire et Holocène d'un segment de faille localisé à Vinon-sur-Verdon. Notre analyse confirme de la déformation dans les 200 derniers milliers d'années sur ce contact mais démontre l'absence de déformation depuis 16000 ans.

  • Titre traduit

    Characterization of recent deformations in Provence using a multi-disciplinary approach : contribution of quantitative geomorphology and paleoseismology


  • Résumé

    This manuscript deals with a multi-scale geomorphological and tectonic analysis of Provence, a region where large scale historical earthquakes (intensities of VIII or even IX) have been recorded during the last centuries (e.g. in Lambesc, 1909). If the intensity of historical earthquakes is relatively high in Provence, the region undergoes a weak microseismicity, hence the need for a tectonic, geomorphologic and paleoseismologic approach to understand the recent deformations.In order to evaluate the large-scale morphogenesis in Provence, we evaluated the denudation rates of the carbonate ranges of the region by measuring 36Cl cosmogenic isotope concentrations. We obtain comparable denudation rates between different sites (in the order of 20-60 mm/ka) and comparable to previous studies in this type of contexts (e.g. Ryb et al., 2014a, b), except for the Grand Luberon and the Lure mountain, which erode more quickly (up to 140 mm/ka). This approach was applied on a smaller scale by focusing on the Petit Luberon, where we compare the denudation of the summit surface to the denudation averaged over several watersheds on its southern and northern flanks.Finally, we implemented a multi-disciplinary approach on a local scale, associating high-resolution mapping, electrical resistivity measurements, paleoseismology, granulometry, 14C and OSL dating, in order to obtain a better understanding of Quaternary and Holocene behavior of a fault segment located in Vinon-sur-Verdon. Our analysis confirms that deformation occurred in the last 200 thousand years on this contact but demonstrates the absence of deformation in the last 16000 years.


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