Influence du refroidissement plio-pleistocène sur l’érosion himalayenne – Réponse de la thermochronologie détritique

Influence du refroidissement plio-pleistocène sur l’érosion himalayenne – Réponse de la thermochronologie détritique

Laboratoire de rattachement : ISTerre
Encadrants : P. Huyghe (pascale.huyghe ujf-grenoble.fr), P. van der Beek(pvdbeek ujf-grenoble.fr)
Téléphone : 04 76 63 59 36 / 04 76 51 40 62

Mots clés : Exhumation, érosion, climat, thermochronologie détritique (traces de fission sur apatites), Himalaya.

Contexte et objectifs de la mission du stage :
La période du Plio-Pléistocène (<5 Ma) correspond à une intensification du refroidissement global associée à une grande variabilité des conditions climatiques, et au début de l’englacement des chaînes de montagne. Cette instabilité climatique est susceptible d’avoir amplifié l’érosion des reliefs, dont les produits ont été transportés jusque dans les bassins océaniques.
La chaîne himalayenne, en raison de son altitude élevée, de sa couverture glaciaire et du climat de mousson qui l’affecte est un chantier idéal pour analyser le rôle du changement climatique plio-pléistocène sur l’érosion. Le système himalayen produisant en outre les plus grands volumes de matériaux érodés à l’océan, il est très adapté à l’analyse de l’enregistrement sédimentaire à partir matériaux déposés dans le Golfe du Bengale. Une campagne de forages IODP (International Ocean Drilling Program) a eu lieu pendant l’hiver 2015 et a permis d’acquérir des échantillons « inédits/nouveaux » du Plio-Pléistocène du Golfe du Bengale.
La méthode mise en œuvre dans ce projet est la thermochronologie des matériaux détritiques qui permet de documenter l’évolution du refroidissement et des taux d’exhumation de la chaîne. Les âges traces de fission sur apatites des roches in-situ de l’Himalaya étant de l’ordre de quelques Ma seulement, on peut espérer déceler des variations des taux d’exhumation avec une résolution temporelle de 1-2 Ma (van der Beek et al., 2006) et qui pourraient donc avoir un contrôle aussi bien tectonique que climatique.
Ces résultats seront ensuite comparés et corrélés aux fluctuations de l’érosion et du climat himalayens mis en évidence par des proxies géochimiques (majeurs, [OH-], 18O), taux d’accumulation et analyse de la matière organique acquis conjointement par les scientifiques de l’équipe internationale impliquée dans le programme de forage du Golfe du Bengale.