Histoire de la dénudation en Inde péninsulaire : contraintes des âges 40Ar/39Ar des oxydes de manganèse supergènes et des reconstructions topographiques des paléo-paysages latéritiques

Denudation history in peninsular India : constraints from 40Ar/39Ar ages of K-rich supergene manganese oxides and topographic reconstructions of lateritic paleo-landscapes

• Auteur / Autrice : Amandine Jean
• Direction : Anicet Beauvais, Pierre-Etienne Mathé
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences de l'environnement
• Date : Soutenance le 21/05/2019
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences de l'Environnement (Aix-en-Provence ; 1996-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre Européen de Recherche et d’Enseignement des Géosciences de l’Environnement (Aix-en-Provence ; 1995-....)
• Jury : Président / Présidente : Mireille Perrin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Olivier Dauteuil, Philippe Münch, Nicolas Arnaud
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Cécile Gautheron, Peter van der Beek

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ghāts occidentaux (Inde ; massif)

Kâthiâwar (Inde ; péninsule)

Paléogéophysique

Latérite

Géomorphologie

Géochronologie

Sciences de la Terre

Mots clés libres

Altérations supergènes

Oxydes de manganèse potassique

Géochronologie 40Ar/39Ar

Paléo-Surfaces latéritiques

Géomorphologie 3D

Dénudation Inde Péninsulaire

Supergene alterations

Potassium manganese oxides

40Ar/39Ar Geochronology

- Lateritic paleo-Surfaces

3D geomorphology

Denudation Peninsular India

Résumé

Les paysages Indiens sont caractérisés par des altérations et des surfaces latéritiques formées après l’extrusion des Trapps du Deccan il y a ~ 65 Ma, de part et d’autre l’escarpement des Ghats occidentaux érigé sur sa marge passive ouest. Cet escarpement sépare un bas pays côtier d’un haut pays drainé majoritairement à l’est, et recoupe à la fois les Trapps et les roches archéennes. Trois surfaces latéritiques étagées dans le paysage ont été cartographiées sous Google Earth. La première surface, la plus ancienne, notée S1, est caractérisé par des profils bauxitiques, la seconde, notée S2, est scellée par une cuirasse ferrugineuse, et la troisième la plus jeune notée S3 est un pédiment tendu vers les drains. L’histoire de la dénudation a été reconstituée en combinant la géochronologie 40Ar/39Ar des oxydes de manganèse potassique (cryptomélane) formés dans les minerais manganésifères latéritiques et les reconstructions topographiques 3D des paléo-paysages latéritiques successifs sous QGIS. Les âges obtenus documentent trois périodes d’altération distinctes : Eocène moyen (45 - 44 Ma), Eocène supérieur à début Miocène (39 - 22 Ma), et Miocène moyen à tardif (14 - 10 Ma). Les résultats obtenus impliquent des taux de dénudation faibles compris entre 1 et 6 m/Ma dans le bas pays et entre 2 et 7 m/Ma dans le haut pays sur les derniers 45 millions d’années. Ces résultats suggèrent que la topographie de la marge Ouest Indienne a peu évolué au cours du Cénozoïque, le recul de l’escarpement ayant été faible au cours de la même période. Ces résultats sont importants pour contraindre la dynamique des systèmes « souce-to-sink » de l’Inde péninsulaire

Indian landscapes are characterized by alterations and lateritic surfaces formed after the extrusion of the Trapps du Deccan ~ 65 Ma ago, and preserved on either side of the western Ghats escarpment carved on its western passive margin. This escarpment separates a low land coastal plain from a highland plateau draining eastward, and intersects both Trapps and archean rocks. Three main lateritic surfaces stepped in the landscape have been identified on either side of the escarpment and mapped on Google Earth. The first oldest surface, noted S1, is characterized by alteration profiles of a bauxitic nature, the second, noted S2, is sealed by a ferruginous duricrust, and the third youngest noted S3 is a pediment gently sloping towards the drains. The denudation history has been reconstructed by combining the 40Ar/39Ar geochronology of potassium manganese oxides (cryptomelane) formed in lateritic manganese ores, and the 3D topographic reconstructions of successive lateritic paleo-landscapes under QGIS. The Ar-Ar ages obtained document three distinct weathering periods: middle Eocene (45 - 44 Ma), upper Eocene - early Miocene (39 - 22 Ma), and middle to late Miocene (14 - 10 Ma). All the results obtained imply relatively low denudation rates between 1 and 6 m/Ma in lowland and between 2 and 7 m/Ma in highland over the last 45 million years. These results suggest that the topography of the west Indian margin changed little during the Cenozoic, with little decline in the escarpment during the same period. These results provide important constraints to unravelling the dynamics of source-to-sink systems in peninsular India