Distribution spatiale de l’érosion dans le bassin versant de la Karnali, ouest Népal : approches morphologique et thermochronologique

Titre : Distribution spatiale de l’érosion dans le bassin versant de la Karnali, ouest Népal : approches morphologique et thermochronologique

Laboratoire de rattachement : ISTerre

Encadrant : Peter van der Beek (pvdbeek ujf-grenoble.fr)
Co-encadrants : Xavier Robert, Jonathan Mercier

Téléphone : 04 76 51 40 62

Mots clés : exhumation, érosion, morphologie, Himalaya, thermochronologie traces de fission.

Contexte et objectifs de la mission de stage :

Dans une analyse récente de la variation spatiale du relief et de l’exhumation en Himalaya, nous avons proposé [Robert et al., 2011] que le facteur contrôlant cette variation est la géométrie du chevauchement crustal himalayen (le Main Himalayan Thrust), le long duquel l’Inde sous-chevauche l’Himalaya. Là où ce chevauchement présente une rampe majeure, le relief montre une « transition topographique » entre le Moyen Pays et le Haut Himalaya caractérisé par des sommets >8000 m, comme au Népal Central. L’exhumation est focalisé dans cette zone de transition topographique de très fort relief, comme indiqué par des âges thermochronologiques très jeunes. A l’inverse, quand cette rampe est absente, le relief augmente de façon beaucoup plus linéaire vers le nord, les sommets sont moins élevés et l’exhumation n’est pas focalisée, comme au Bhoutan par exemple.
La topographie de l’Himalaya dans l’ouest Népal (bassin versant du Karnali) tombe dans cette 2ème catégorie et des données géodésiques [Berger et al., 2004] et structurales [Robinson et al., 2006] indiquent l’absence d’une rampe crustale. Nous pouvons alors tester notre modèle en cartographiant la distribution de l’érosion/exhumation dans ce bassin versant. Deux approches seront mises en œuvre : tout d’abord nous estimerons la capacité d’incision (contrainte cisaillante) le long de la rivière Karnali, en utilisant l’approche morphologique développée par Lavé and Avouac [2001]. Deuxièmement, nous calibrerons cette estimation par des mesures ponctuelles de l’exhumation par la thermochronologie traces de fission. Les résultats des deux approches seront comparés à ceux obtenus au Népal central par Lavé and Avouac [2001] pour l’analyse morphologique et Robert et al. [2009] pour l’analyse thermochronologique.

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Références bibliographiques

Berger, A., F. Jouanne, R. Hassani, and J. L. Mugnier (2004), Modelling the spatial distribution of present-day deformation in Nepal : how cylindrical is the Main Himalayan Thrust in Nepal ?, Geophysical Journal International, 156, 94-114.

Lavé, J., and J. P. Avouac (2001), Fluvial incision and tectonic uplift across the Himalayas of central Nepal, Journal of Geophysical Research, 106, 25561-25593.

Robert, X., P. van der Beek, J. Braun, C. Perry, M. Dubille, and J.-L. Mugnier (2009), Assessing Quaternary reactivation of the Main Central thrust zone (central Nepal Himalaya) : New thermochronologic data and numerical modeling, Geology, 37, 731–734.

Robert, X., P. van der Beek, J. Braun, C. Perry, and J.-L. Mugnier (2011), Control of detachment geometry on lateral variations in exhumation rates in the Himalaya : Insights from low-temperature thermochronology and numerical modeling, Journal of Geophysical Research, 116, B05202, doi : 10.1029/2010jb007893.

Robinson, D. M., P. G. DeCelles, and P. Copeland (2006), Tectonic evolution of the Himalayan thrust belt in western Nepal : Implications for channel flow models, Geological Society of America Bulletin, 118, 865-885.

Prérequis : formation en géologie, tectonique, géomorphologie quantitative. Une expérience avec les SIG et/ou la thermochronologie / géochimie est un plus.

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