Détermination, par datations cosmogéniques, des variations de la vitesse de glissement sur la Faille du Karakorum (Tibet) et reconstruction paléoclimatique depuis 200 ka

par Marie-Luce Chevalier

Thèse de doctorat en Géophysique interne

Sous la direction de Paul Tapponnier et de Jérôme Van der Woerd.

Soutenue en 2006

à l'Institut de physique du globe (Paris ; 1921-....) .

mots clés

• Datation cosmogénique
• Béryllium-10 [10Be]
• Vitesse de glissement
• Faille de Karakorum (Tibet)
• Paléoclimat
• Glaciation

Résumé

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

Titre traduit

Determination, by 10Be cosmogenic dating, of slip-rates on the Karakorum Fault (Tibet) and paleoclimatic evolution since 200 ka

Résumé

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