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1. A sedimentary record of Holocene surface runoff events and earthquake activity from Lake Iseo (Southern Alps, Italy)

Author: GFZ German Research Centre for Geosciences ; GeoForschungsZentrum, Institut des Sciences de la Terre d'Orléans (ISTO) ; INSU - Université d'Orléans - Université François Rabelais - Tours - CNRS, Christian Albrechts University ; Christian Albrechts University, Geological Institute ETH Zürich ; Institut de Géologie - ETH Zurich, Environnements, Dynamiques et Territoires de la Montagne (EDYTEM) ; Université de Savoie - CNRS, Direzione Generale Territorio e Urbanistica, Struttura Sistema Informativo Territoriale ; Direzione Generale Territorio e Urbanistica, Tectonique reliefs et bassins ; Institut des sciences de la Terre (ISTerre) ; INSU - OSUG - Université de Savoie - Université Joseph Fourier - Grenoble I - IFSTTAR - Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219 - CNRS - INSU - OSUG - Université de Savoie - Université Joseph Fourier - Grenoble I - IFSTTAR - Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219 - CNRS, Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE - UMR 8212) ; CNRS - CEA - Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Lauterbach, Stefan, Chapron, Emmanuel, Brauer, Achim, Hülsbusch, Mathias, Gilli, Adrian, Arnaud, Fabien, Piccin, Andrea, Nomade, Jérôme, Desmet, Marc, Von Grafenstein, Ulrich, Participants, Declakes, GFZ German Research Centre for Geosciences ; GeoForschungsZentrum, Institut des Sciences de la Terre d'Orléans (ISTO) ; INSU - Université d'Orléans - Université François Rabelais - Tours - CNRS, Christian Albrechts University ; Christian Albrechts University, Geological Institute ETH Zürich ; Institut de Géologie - ETH Zurich, Environnements, Dynamiques et Territoires de la Montagne (EDYTEM) ; Université de Savoie - CNRS, Direzione Generale Territorio e Urbanistica, Struttura Sistema Informativo Territoriale ; Direzione Generale Territorio e Urbanistica, Tectonique reliefs et bassins ; Institut des sciences de la Terre (ISTerre) ; INSU - OSUG - Université de Savoie - Université Joseph Fourier - Grenoble I - IFSTTAR - Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219 - CNRS - INSU - OSUG - Université de Savoie - Université Joseph Fourier - Grenoble I - IFSTTAR - Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219 - CNRS, Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE - UMR 8212) ; CNRS - CEA - Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Lauterbach, Stefan, Chapron, Emmanuel, Brauer, Achim, Hülsbusch, Mathias, Gilli, Adrian, Arnaud, Fabien, Piccin, Andrea, Nomade, Jérôme, Desmet, Marc, Von Grafenstein, Ulrich, and Participants, Declakes
Abstract: International audience, This study presents a record of Holocene surface runoff events and several large earthquakes, preserved in the sediments of pre-Alpine Lake Iseo, northern Italy. A combination of high-resolution seismic surveying, detailed sediment microfacies analysis, non-destructive core-scanning techniques and AMS 14C dating of terrestrial macrofossils was used to detect and date these events. Based on this approach, our data shed light on past seismic activity in the vicinity of Lake Iseo and the influence of climate variability and human impact on allochthonous detrital matter flux into the lake. The 19 m long investigated sediment sequence of faintly layered lake marl contains frequent centimetre- to decimetre-scale sandy-silty detrital layers. During the early to mid Holocene, these small-scale detrital layers, reflecting sediment supply by extreme surface runoff events, reveal a distinct centennial-scale recurrence pattern. This is in accordance with regional lake-level highstands and minima in solar activity and thus apparently mainly climate-controlled. After c. 4200 cal. yr BP, intervals of high detrital flux occasionally also correlate with periods of enhanced human settlement activity. In consequence, deposition of small-scale detrital layers during the late Holocene apparently reflects a rather complex interplay between climatic and anthropogenic influences on catchment erosion processes. Besides the small-scale detrital layers, five up to 2.40 m thick large-scale detrital event layers, composed of basal mass-wasting deposits overlain by large-scale turbidites, were identified, which are supposed to be triggered by strong earthquakes. The uppermost large-scale event layer can be correlated to a documented Mw=6.0 earthquake in ad 1222 in Brescia. The four other large-scale event layers are supposed to correspond to previously undocumented local earthquakes. These occurred around 350 bc, 570 bc, 2540 bc and 6210 bc and most probably also reached magnitudes in the order

2. The Topographic evolution of the African continent, constraints from coupling deep mantle, climate and surface processes models

Author: Tectonique reliefs et bassins ; Laboratoire de géodynamique des chaines alpines (LGCA) ; CNRS - INSU - OSUG - Université de Savoie - Université Joseph Fourier - Grenoble I - CNRS - INSU - OSUG - Université de Savoie - Université Joseph Fourier - Grenoble I - Institut des sciences de la Terre (ISTerre) ; INSU - OSUG - Université de Savoie - Université Joseph Fourier - Grenoble I - IFSTTAR - Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219 - CNRS - IFSTTAR - Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219 - CNRS, Dynamique des Bassins ; Géosciences Rennes (GR) ; CNRS - INSU - Centre Armoricain de Recherches en Environnement - Université de Rennes 1 - CNRS - INSU - Centre Armoricain de Recherches en Environnement - Université de Rennes 1 - Géosciences Rennes (GR) ; CNRS - INSU - Université de Rennes 1 - Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes - Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes, Géosciences Environnement Toulouse (GET) ; CNRS - Institut de recherche pour le développement [IRD] - Observatoire Midi-Pyrénées - Université Paul Sabatier (UPS) - Toulouse III, Braun, Jean, Moucha, R., Forte, A.M., Bush, A.B.G., Rµowley, D.B., Insel, N., Guillocheau, François, Robin, Cécile, Rouby, Delphine, Tectonique reliefs et bassins ; Laboratoire de géodynamique des chaines alpines (LGCA) ; CNRS - INSU - OSUG - Université de Savoie - Université Joseph Fourier - Grenoble I - CNRS - INSU - OSUG - Université de Savoie - Université Joseph Fourier - Grenoble I - Institut des sciences de la Terre (ISTerre) ; INSU - OSUG - Université de Savoie - Université Joseph Fourier - Grenoble I - IFSTTAR - Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219 - CNRS - IFSTTAR - Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219 - CNRS, Dynamique des Bassins ; Géosciences Rennes (GR) ; CNRS - INSU - Centre Armoricain de Recherches en Environnement - Université de Rennes 1 - CNRS - INSU - Centre Armoricain de Recherches en Environnement - Université de Rennes 1 - Géosciences Rennes (GR) ; CNRS - INSU - Université de Rennes 1 - Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes - Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes, Géosciences Environnement Toulouse (GET) ; CNRS - Institut de recherche pour le développement [IRD] - Observatoire Midi-Pyrénées - Université Paul Sabatier (UPS) - Toulouse III, Braun, Jean, Moucha, R., Forte, A.M., Bush, A.B.G., Rµowley, D.B., Insel, N., Guillocheau, François, Robin, Cécile, and Rouby, Delphine
Abstract: International audience, The African continent is characterized by an anomalous topography made of long (1000 km) wavelength features that cannot be easily explained by variations in crustal and lithospheric thickness and for which we possess relatively few constrains on the timing of surface uplift and subsidence. We have attempted to use the sedimentary record from the marginal basins surrounding the continent to constrain the timing and amplitude of the various phases of vertical movement responsible for this anomalous topography, in the hope of gaining more insight on the mechanism(s) responsible for its formation. By its nature (amplitude, timing and dimensions) the anomalous topography seems to be linked to dynamical processes originating in the underlying mantle. However, the sedimentary record must be deconvolved of the effects of long-term, continental-scale climatic variations before it can be used to provide constraints on the topographic evolution. To this effect, we have combined numerical models of the past climate constrained by geology with a large-scale surface processes model for erosion and sediment transport (TopoSed; Simoes et al., 2010) in which the long-term tectonic uplift and subsidence is retrodicted by a global mantle convection model (Moucha et al., 2011). We focused on the topographic evolution of the late Cenozoic African continent and quantified the relative contributions of climate, rock erodibility, mantle rheology, and present-day mantle heterogeneity in terms of the modeled sediment supply to the margins and compare this with the observed sedimentary fluxes inferred from the geological record.

3. Post-breakup evolution of the Namibian margin: Constraints from numerical modeling

Author: Dynamique des Bassins ; Géosciences Rennes (GR) ; CNRS - INSU - Centre Armoricain de Recherches en Environnement - Université de Rennes 1 - CNRS - INSU - Centre Armoricain de Recherches en Environnement - Université de Rennes 1 - Géosciences Rennes (GR) ; CNRS - INSU - Université de Rennes 1 - Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes - Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes, Dynamique des Bassins ; Géosciences Rennes (GR) ; CNRS - INSU - Centre Armoricain de Recherches en Environnement - Université de Rennes 1 - CNRS - INSU - Centre Armoricain de Recherches en Environnement - Université de Rennes 1, Tectonique reliefs et bassins ; Laboratoire de géodynamique des chaines alpines (LGCA) ; CNRS - INSU - OSUG - Université de Savoie - Université Joseph Fourier - Grenoble I - CNRS - INSU - OSUG - Université de Savoie - Université Joseph Fourier - Grenoble I - Institut des sciences de la Terre (ISTerre) ; INSU - OSUG - Université de Savoie - Université Joseph Fourier - Grenoble I - IFSTTAR - Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219 - CNRS - IFSTTAR - Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219 - CNRS, Dynamique des Bassins ; Géosciences Rennes (GR) ; CNRS - INSU - Université de Rennes 1 - Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes - CNRS - INSU - Université de Rennes 1 - Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes, Dauteuil, Olivier, Rouby, Delphine, Braun, Jean, Guillocheau, François, Deschamps, François, Dynamique des Bassins ; Géosciences Rennes (GR) ; CNRS - INSU - Centre Armoricain de Recherches en Environnement - Université de Rennes 1 - CNRS - INSU - Centre Armoricain de Recherches en Environnement - Université de Rennes 1 - Géosciences Rennes (GR) ; CNRS - INSU - Université de Rennes 1 - Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes - Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes, Dynamique des Bassins ; Géosciences Rennes (GR) ; CNRS - INSU - Centre Armoricain de Recherches en Environnement - Université de Rennes 1 - CNRS - INSU - Centre Armoricain de Recherches en Environnement - Université de Rennes 1, Tectonique reliefs et bassins ; Laboratoire de géodynamique des chaines alpines (LGCA) ; CNRS - INSU - OSUG - Université de Savoie - Université Joseph Fourier - Grenoble I - CNRS - INSU - OSUG - Université de Savoie - Université Joseph Fourier - Grenoble I - Institut des sciences de la Terre (ISTerre) ; INSU - OSUG - Université de Savoie - Université Joseph Fourier - Grenoble I - IFSTTAR - Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219 - CNRS - IFSTTAR - Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219 - CNRS, Dynamique des Bassins ; Géosciences Rennes (GR) ; CNRS - INSU - Université de Rennes 1 - Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes - CNRS - INSU - Université de Rennes 1 - Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes, Dauteuil, Olivier, Rouby, Delphine, Braun, Jean, Guillocheau, François, and Deschamps, François
Abstract: International audience, The Namibian margin evolution started 130 Myr ago after the breakup between South America and southern Africa. Today, it shows specific features: (i) an elevation and a bathymetry about 1000 m higher than the surrounding areas, (ii) a significant sediment supply during the Late Cretaceous following the first sedimentary peak that occurred during rifting and just afterwards, and (iii) a long-term progradation since the Mid- Cretaceous. This present configuration results in couplings between several processes and the inherited structure. We constrained this evolution using a numerical simulation applied both onshore and offshore integrating different couplings: i) a thermal adjustment of a lithosphere driven by conductivity, ii) a flexural isostasy, and iii) the loading/unloading effects of surface matter transfer. Three processeswere investigated: rock-uplift, a change in the erosion efficiency and a sea-level fall. The resultswere compared to some pertinent observationsmade on the Namibian margin such as the vertical displacements, the sediment transfers, the denudation and the stratigraphic architecture in the marginal basin. In each simulation, rift-related reliefs were rapidly relaxed resulting in an exponentially decreasing denudation and sediment accumulation. Sixty Myr after the breakup,we simulated an additional uplift, an increase in the transfer efficiency of the sediment and a sea-level fall. The subsidence increased by loading, inducing a new progradational trend. Nonetheless, the three types of events differed in the duration of this progradation trend. The larger the additional uplift, the longer the progradation. The transfer efficiency increase and sea-level fall only resulted in a transient progradation trend. From these results,we suggest that the post-rift evolution of the Namibian margin was associated, during the Upper Cretaceous, to the rejuvenation of its continental relief triggered by a climate change during the Turonian and by a slow long-te

4. Thermochronology and <scp>U–Pb</scp> dating of detrital zircons from the Demerara Plateau (French <scp>Guiana‐Suriname</scp> ): Implications for the provenance of the Early Cretaceous syn‐rift sedimentation

Author: Igor Girault, Christophe Basile, Matthias Bernet, Jean‐Louis Paquette, Arnauld Heuret, Lies Loncke, Ewald Poetisi, Mélanie Balvay, Université de Bourgogne (UB), Histoire naturelle de l'Homme préhistorique (HNHP), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel-Université Grenoble Alpes (UGA), Université de Guyane (UG), Centre de Formation et de Recherche sur les Environnements Méditérranéens (CEFREM), Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Anton de Kom Universiteit van Suriname - Anton de Kom University of Suriname [Paramaribo] (UVS), and Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel-Université Grenoble Alpes (UGA)
Subjects: [SHS.ARCHEO]Humanities and Social Sciences/Archaeology and Prehistory, Geology, [SHS]Humanities and Social Sciences
Abstract: International audience; The provenance of Early Cretaceous sandstones dredged on the northern margin of the Demerara Plateau, offshore French Guiana and Suriname, reveals the sediment routing system that prevailed through the Equatorial Atlantic rifting. Fission-track analysis and U–Pb dating of 310 and 111 detrital zircons, respectively, have been performed. Microfacies analysis and inherited cooling ages suggest that the sandstones were deposited in shallow marine environments during the Early Cretaceous, before the Late Albian drowning of the marginal plateau. Most of the U–Pb zircon crystallisation ages are comprised of between 700 and 600 Ma and are attributed to the Pan-African-Brasiliano orogeny. Statistical and chronological evidence suggest that the zircon fission-track cooling ages were inherited from source materials. Triassic peak ages (>50% of the population) are attributed to the early phase of Central Atlantic rifting. One sample records a cooling phase at ca. 170 Ma, presumably following volcanic hotspot activity and the opening of the Central Atlantic Ocean. Two other samples record the rapid exhumation of the French Guiana transform margin during the Equatorial Atlantic rifting (127 ± 11 and 106 ± 8 Ma). We propose a source-to-sink model in which the Pan-African-Brasiliano basement of the margin was eroded as a result of flexural uplift along the French Guiana margin, and the detrital material funnelled in the Cacipore graben sustained the Early Cretaceous syn-rift sedimentation on the marginal plateau.
Published: 2023
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5. Aux origines du séisme du Teil

Author: Larroque, Christophe, Ampuero, Jean-Paul, Delouis, Bertrand, Cornou, Cécile, Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA), Géoazur (GEOAZUR 7329), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel-Université Grenoble Alpes (UGA), Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015 - 2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015 - 2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), and Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Grenoble Alpes [2020-....] (UGA [2020-....])-Université Gustave Eiffel (UNIV GUSTAVE EIFFEL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Grenoble Alpes [2020-....] (UGA [2020-....])-Université Gustave Eiffel (UNIV GUSTAVE EIFFEL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])
Subjects: FAILLE, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], SEISME, GESTION DU RISQUE, FRANCE, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, RECHERCHE SCIENTIFIQUE, VILLAGE, FACTEUR ANTHROPIQUE
Abstract: National audience; Fin 2019, un tremblement de terre d'une ampleur exceptionnelle pour la région se déclenche en Ardèche. S'il n'y a pas de victimes, les destructions du village du Teil sont importantes. Les particularités de l'événement et la présence d'une grande carrière de ciment, à l'aplomb de la faille qui a rompu, interrogent les scientifiques. Serait-il d'origine anthropique ?
Published: 2020

6. Cretaceous and late Cenozoic uplift of the eastern French Massif Central: insights from low- temperature thermochronometry

Author: Olivetti, Valerio, Balestrieri, Maria, Godard, Vincent, Bellier, Olivier, Gautheron, Cécile, Valla, Pierre, Zattin, M., Claudio, Faccenna, Pinna Jamme, Rosella, Manchuel, Kevin, Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Collège de France (CdF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Dipartimento di Geoscienze [Padova], Universita degli Studi di Padova, Géosciences Paris Sud (GEOPS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Grenoble Alpes (UGA), Roma Tre University, EDF (EDF), Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Collège de France (CdF (institution))-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Géosciences Paris Saclay (GEOPS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel-Université Grenoble Alpes (UGA), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Università degli Studi di Padova = University of Padua (Unipd), and Università degli Studi Roma Tre = Roma Tre University (ROMA TRE)
Subjects: [SDU.STU.TE]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, [SDU.STU.GM]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology
Abstract: International audience; Apatite fission-track and (U-Th)/He thermochronometry have been applied to investigate the long-term topographic evolution of the French Massif Central. Located in the foreland domain of the Alpine and Pyrenean mountain belts, the French Massif Central presents enigmatic topographic features, reaching ~1700 m a.s.l. and ~1000 m of relief, that did not originate from Alpine compressional nor from extensional tectonics. The age of the present-day topography, the timing of its formation, and the underlying processes remain debated. Our new thermochronological data come from the eastern flank of the massif, where sampling profiles run from the high-elevation region down to the Rhône river valley floor with a total elevation profile of 1200 m. Age-elevation relationships, mean track-length distributions and thermal modeling indicate a two-steps cooling history: (i) a first exhumation event, already detected through previously-published thermochronology data, with an onset time during Mid-Cretaceous; and interestingly (ii) a more recent Cenozoic phase that is resolved from our data, with a likely post-Eocene onset. This second erosional event is associated with relief formation and valley incision probably induced by a long wavelength domal uplift supported by mantle upwelling. Disclaimer: This is a confidential document and must not be discussed with others, forward in any form, or posted on websites without the express written consent of the Geological Society of America.
Published: 2020
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7. Reproducibility of Thermal History Reconstruction From Apatite Fission-Track and (U-Th)/He Data

Author: Cécile Gautheron, Richard A. Ketcham, Jocelyn Barbarand, Matthias Bernet, Peter van der Beek, High-Resolution X-ray CT Facility, University of Texas, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Géosciences Paris Sud (GEOPS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Tectonique reliefs et bassins, Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Laboratoire de Géodynamique des Chaines Alpines (LGCA), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géosciences Paris Saclay (GEOPS), and Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Modeling software, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, (U-Th)/He, Data entry, 010502 geochemistry & geophysics, Fission track dating, 01 natural sciences, Apatite, Geochemistry and Petrology, Statistics, fission-track, reproducibility, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Reproducibility, thermal history modeling, thermochronology, Thermochronology, interlab calibration, Geophysics, [SDU]Sciences of the Universe [physics], visual_art, visual_art.visual_art_medium, Geology
Abstract: International audience; We report a new interlaboratory exercise to evaluate the reproducibility of apatite fission-track (AFT) and (U-Th)/He (AHe) data and thermal history analysis. Twelve laboratory groups participated, analyzing apatite separates from two previously studied localities. Ten groups returned AFT data from 13 analysts, five groups returned AHe data, one contributed apatite U/Pb data, and nine contributed thermal history models. Submitted AFT age data were generally consistent with the original studies and each other to within uncertainties, although there were departures, particularly among results obtained using laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry for uranium determination. AFT-confined track-length data showed more variation, which correlated between samples, suggesting that they may reflect analyst-specific factors. Accounting for anisotropy using c axis projection reduced the variation and correlation. AHe ages showed more dispersion than observed in the previous studies, with one sample showing many ages consistent with prior work but also many significantly older ages, and the other roughly matching prior work but showing symmetrical scatter suggesting a 1SE uncertainty of 17-21%. Thermal history models generally agreed in their major features but showed considerable variation in detail, due to differences in data and data entry, model setup, and modeling software approach. Addressing pitfalls in data entry and model setup improved congruence, as would greater emphasis on AFT length and etch figure calibration. Because of scatter, AHe data had to be entered selectively into the models to achieve reasonable results. Although cautionary in several respects, study results point to promising avenues for improving the reproducibility of thermal history modeling. Abstract Copyright (2018). American Geophysical Union. All Rights Reserved.
Published: 2018
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8. Constraining plateau development in southern Africa by combining thermochronology, sediment flux, topography, and landscape evolution modeling

Author: stanley, jessica, Braun, Jean, Baby, Guillaume, Guillocheau, François, Robin, Cécile, Flowers, Rebecca, Wildman, Mark, Brown, Roderick, Beucher, Romain, Idaho State University, Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Géosciences Rennes (GR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences (CIRES), University of Colorado [Boulder]-National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), University of Glasgow, School of Earth Sciences [Melbourne], Faculty of Science [Melbourne], University of Melbourne-University of Melbourne, American Geophysical Union, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), and Dubigeon, Isabelle
Subjects: [SDU.STU.GM] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, [SDU.STU.GC] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, [SDU.STU.GM]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology
Abstract: International audience; The southern African Plateau is a dominant feature of African topography but there is considerable debate about when and how it formed. Mantle dynamics have been suggested to play an important role in the topographic evolution, but the time and specific mechanisms of topographic development are still contested. Three main intervals have been proposed for when most of the uplift occurred in southern Africa: 1) it was already elevated at the time of Gondwana breakup at ~150 Ma due to large igneous province activity based on models of rift flank uplift, 2) uplift occurred 100-80 Ma either due to deep mantle or lithospheric processes based on a major erosion phase detected in thermochronology and marine sediment flux, or 3) uplift occurred after ~30 Ma due to small scale convection in the upper mantle based on geomorphic planation surfaces and river profile analysis. Here, we test which of the three intervals of plateau development are plausible using erosion, sedimentation, and topographic data from southern Africa and a landscape evolution model. Recent work from several efforts has provided a clearer picture of the erosion history of the plateau surface and margins using low temperature thermochronology and the geometries of the depositional systems in the surrounding offshore basins. Landscape evolution model results are directly compared with apatite fission track and (U-Th)/He dates from across the plateau, sediment flux volumes in the surrounding marine basins, and present-day topographic metrics. We use an inversion method to constrain the range in erosional and uplift model parameters that can best reproduce the observed data. Results indicate two families of uplift histories are most compatible with the data. Both have limited initial topography and some topographic uplift and continental tilting starting in the east of the continent at ~95 Ma. In one acceptable scenario nearly all of the topography, ~1500 m, is created at this time with very little uplift in the Cenozoic. In the other acceptable scenario, only ~500 m of uplift occurs in the mid-Cretaceous with another ~850 m of uplift in the mid-Cenozoic. The data cannot easily distinguish between these two uplift patterns suggesting different proxies would be helpful to fully constrain the timing of plateau development and any climatic influences on the erosion history.
Published: 2019

9. Interactions between volcanism and geodynamics in the southern termination of the Ecuadorian arc

Author: Jean-Luc Le Pennec, Xavier Quidelleur, Pablo Samaniego, Laurence Audin, Céline Liorzou, Hervé Jomard, Silvana Hidalgo, Alexandra Alvarado, Stéphane Baize, Mathilde Bablon, Géosciences Paris Sud (GEOPS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Magmas et Volcans (LMV), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut de Recherche pour le Développement et la société-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN), Laboratoire d'Etude et de recherche sur les Transferts et les Installations dans les Sols (IRSN/PRP-DGE/SRTG/LETIS), Domaines Océaniques (LDO), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Observatoire des Sciences de l'Univers-Institut d'écologie et environnement-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), instituto Geofísico, Escuela Politécnica Nacional (EPN), Instituto Geofísico, Escuela Politécnica Nacional, ANR-10-LABX-0006,CLERVOLC,Clermont-Ferrand centre for research on volcanism(2010), ANR-16-IDEX-0001,CAP 20-25,CAP 20-25(2016), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut de Recherche pour le Développement et la société-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), and Laboratoire d'Etude des Transferts dans les Sols et le sous-sol (DEI/SARG/LETS)
Subjects: Volcanic arc migration, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Mantle wedge, flexure, 010502 geochemistry & geophysics, Geodynamics, 01 natural sciences, Paleontology, K-Ar dating, Lithosphere, [SDU.STU.VO]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Volcanology, Pallatanga fault, Slab, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes, geography, geography.geographical_feature_category, Subduction, Fracture zone, Volcanic rock, Tectonics, Geophysics, Slab flexure, 13. Climate action, Magmatism, Ecuador, Geology
Abstract: This study focuses on the construction and evolution through time of volcanic edifices located in the southern part of the Ecuadorian arc, with the objective to contribute to a better understanding of the interactions between magmatism, slab geometry and the activity of tectonic faults. Our new groundmass K-Ar ages obtained for a dozen volcanoes from the southern Quaternary arc are rather young, without ages older than 800 ka, and highlight an increasing volcanic activity between 300 and 100 ka. These new temporal constraints suggest that a southward migration of the Ecuadorian arc occurred during the last 600 ka. We interpret this evolution as the result of major and recent geodynamic reorganization in Ecuador related to the activation of lithospheric faults and to the flexure of the slab at depth, following the inland prolongation of the Grijalva fracture zone. Both phenomena could have been induced by the oblique subduction of the Nazca plate towards the convex margin of the South American continent, and the coupling of these two plates along the Wadati-Benioff zone, progressively intensified by the Carnegie ridge subduction. Southward migration of the slab flexure at depth could have changed pressure and temperature conditions, favoring the partial melting of the mantle wedge and magma genesis, thereby inducing a southward migration of the Ecuadorian arc volcanoes. These results contribute therefore to a better knowledge of the current arc dynamics in the Northern Andes, and provide insights into the use of geochronological data applied to volcanic rocks for studies of past tectonic activity in Ecuador.
Published: 2019
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10. Transform Marginal Plateaus

Author: Walter R. Roest, Christophe Basile, T. Museur, Boris Marcaillou, M. Mercier de Lépinay, David Graindorge, Frauke Klingelhoefer, Lies Loncke, Anne-Sophie Fanget, Arnauld Heuret, Institut de Modélisation et d'Analyse en Géo-Environnement et Santé (IMAGES), Université de Perpignan Via Domitia (UPVD), Unité de recherche Géosciences Marines (Ifremer) (GM), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer, Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Domaines Océaniques (LDO), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Observatoire des Sciences de l'Univers-Institut d'écologie et environnement-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Guyane (UG), Géosciences Montpellier, Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université des Antilles (UA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géoazur (GEOAZUR 7329), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Formation et de Recherche sur les Environnements Méditérranéens (CEFREM), Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), AGU, Marcaillou, Boris, Processus et bilan des domaines sédimentaires (PBDS), Université de Lille, Sciences et Technologies-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel-Université Grenoble Alpes (UGA), Laboratoire Géosciences Océan (LGO), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer - Brest (IFREMER Centre de Bretagne), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Guyanne, Géosciences Marines (GM), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université des Antilles (UA), and Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], Large igneous province, [SDU.STU.TE] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, Transform marginal plateau, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Continental breakup, Paleontology, Paleoceanography, Land bridge, Volcanic margin, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, [SDU.STU.TE]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, Basalt, geography, geography.geographical_feature_category, Rift, Transform fault, 15. Life on land, Tectonics, Volcano, [SDU.STU] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, General Earth and Planetary Sciences, [SDU.STU.GP] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], Sedimentary rock, Transform margin, Large Igneous Province, Geology, Gateway
Abstract: International audience; Numerous submarine plateaus form highstanding bathymetric highs at continent to ocean transitions. Due to their proximity to continents, they have been frequently labelled “marginal plateaus”, although this term has not been clearly defined or associated with a specific geology or geodynamic process. Until now, these elevations have been interpreted as submerged thinned continental fragments detached from continents, basaltic buildups formed by hotspots, volcanic margins or oceanic plateaus. Many of these plateaus formed at transform margins connecting oceanic basins of contrasted ages. We propose for the first time to define and review a class of marginal plateaus related to a specific tectonic setting: “Transform Marginal Plateaus” (TMPs). Based on a compilation of 20 TMPs around the world, we show that most of them have a polyphased history and have undergone at least one major volcanic phase. Our review highlights in particular a hitherto unrecognized close link between hotspots, volcanic activity and transform margins. We also propose that, due to their polyphased history, TMPs may contain several successive basins and overlooked long-lived sedimentary archives. We finally highlight that, because these TMPs were transform plate boundaries perpendicular or oblique to surrounding rifts, many of them were close to last-contact points during final continental breakup and may have formed land bridges or bathymetric highs between continents. Therefore, we discuss broader scientific issues, such as the interest of TMPs in recording and studying the onset and variations of oceanic currents or past biodiversity growth, bio-connectivity and lineage evolution.
Published: 2020
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11. Late quaternary out-of-sequence deformation in the innermost Kangra Reentrant, NW Himalaya of India: Seismic potential appraisal from 10 Be dated fluvial terraces

Author: J. Cortés-Aranda, François Jouanne, Jean-Louis Mugnier, Hervé Jomard, Julien Carcaillet, L. Astudillo, Riccardo Vassallo, Lea Pousse-Beltran, Manzoor A. Malik, Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), IFFSTAR, Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Collège de France (CdF (institution))-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Collège de France (CdF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Sciences de la Terre ( ISTerre ), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc ( USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry] ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc ( USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry] ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ), Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire ( IRSN ), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc ( USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry] ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ), Laboratoire de Physico-Chimie des Matériaux Luminescents ( LPCML ), Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre européen de recherche et d'enseignement de géosciences de l'environnement ( CEREGE ), and Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Aix Marseille Université ( AMU ) -Collège de France ( CdF ) -Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS )
Subjects: [SDU.STU.TE]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, geography, geography.geographical_feature_category, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Fluvial, Geology, Thrust, [ SDU.STU.TE ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, Deformation (meteorology), Fault (geology), 010502 geochemistry & geophysics, Fault scarp, 01 natural sciences, Paleontology, Seismic hazard, Fold and thrust belt, Quaternary, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes
Abstract: The Kangra Reentrant is a convex-to-the-northeast U-shaped structure in the NW Himalaya, where the Sub-Himalayan fold-and-thrust belt is ∼90 km wide. This region has not been struck by large earthquakes since the 1905 Mw 7.8 Kangra Earthquake. Out-of-sequence deformation has been reported at the millennial timescale along intracrustal thrusts within this reentrant, such as the Jawalamukhi Thrust. Up to now, the occurrence of out-of-sequence deformation along inner thrusts within the Kangra Reentrant, during the Late Quaternary, has not yet been addressed. In this study, the results of a neotectonic survey undertaken in this reentrant are presented; the studied zone is located between the Beas and the Neogad rivers, and encompasses from the Jawalamukhi Thrust to the Main Boundary Thrust. Two terraces that are deformed by branches of the Medlicott-Wadia Thrust, locally named the Palampur Thrust, are identified; this is evidenced in the field by metric-scale fault scarps. By using 10Be dating, the ages of these terraces were constrained to ca. 7.5 and ca. 6.2 ka. This is clear evidence of the Late Quaternary out-of-sequence deformation in the innermost part of this reentrant, implying that strain is distributed along all the arc-orthogonal extent of the local fold and thrust belt over this timespan. A cumulative slip rate of ca. 1 mm/yr along the studied thrusts, which represents 10% of the bulk-strain accommodated by the whole reentrant for this timespan, is calculated. In spite of the marginal appearance of this figure, this deformation rate is attributed to 7
Published: 2018
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12. The Tectonics and Paleo-drainage of the Easternmost Himalaya (Arunachal Pradesh, India) Recorded in the Siwalik Rocks of the Foreland Basin

Author: van Der Beek, Peter, Govin, Gwaldys, Najman, Yani, Dupont-Nivet, Guillaume, Millar, Ian, Al., Et, Dubigeon, Isabelle, Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Lancaster Environment Centre, Lancaster University, Géosciences Rennes (GR), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), NERC Isotope Geosciences Laboratory, British Geological Survey (BGS), American Geophysical Union, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), and Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDU.STU.TE]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, [SDU.STU.TE] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics
Abstract: International audience; The Siwalik sedimentary rocks of the Himalayan foreland basin preserve a record of Himalayan orogenesis, paleo-drainage evolution, and erosion. This study focuses on the still poorly studied easternmost Himalaya Siwalik record located directly downstream of the Namche Barwa syntaxis. We use luminescence, palaeomagnetism, magnetostratigraphy, and apatite fission-track dating to constrain the depositional ages of three Siwalik sequences: the Sibo outcrop (Upper Siwalik sediments at ca. 200-800 ka), the Remi section (Middle and Upper Siwalik rocks at ca. 0.8-6.6 Ma), and the Siang section (Middle Siwalik rocks at ca.
Published: 2018

13. Cooling history of the Gongga batholith: Implications for the Xianshuihe Fault and Miocene kinematics of SE Tibet

Author: Marie-Luce Chevalier, Philippe Hervé Leloup, Jean-Louis Paquette, Matthias Bernet, Yuan-Ze Zhang, Guocan Wang, Peter van der Beek, Anne Replumaz, Laboratoire de Sciences de la Terre (LST), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources [Wuhan] (GPMR), China University of Geosciences [Wuhan] (CUG), Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institute of Geology [CAGS Beijing] (CAGS), Chinese Academy of Geological Sciences [Beijing] (CAGS), Ministry of Land and Resources (MLR)-Ministry of Land and Resources (MLR), and École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Subjects: geography, geography.geographical_feature_category, Plateau, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Massif, Late Miocene, Fault (geology), 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Paleontology, Geophysics, 13. Climate action, Space and Planetary Science, Geochemistry and Petrology, Batholith, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, Earth and Planetary Sciences (miscellaneous), Geology, Seismology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Slip rate
Abstract: Using thermochronological data and thermokinematic modeling, we constrain the timing of late Miocene exhumation of the northern portion of the Gongga batholith, located in Southeast Tibet along the Xianshuihe Fault (XF). We show that rapid exhumation started in the north of the Gongga batholith at ∼9 Ma at a rate of ∼1.85 km/Myr and slowed down since ∼4 Ma. A magmatic pulse occurring during the early Pliocene (∼4 Ma) has overprinted the rapid Miocene exhumation phase in some parts of the batholith, which record mainly early Pliocene post-magmatic cooling. Slow exhumation since ∼4 Ma is consistent with the present-day lower relief observed in the centre of the batholith, which contrasts with the rugged high peaks located to the south. We propose that the northern segment of the XF, the Yalahe fault, which is not active at present, was active between 9 and 4 Ma, forming a restraining bend that focused exhumation south of it. Since ∼4 Ma, the Selaha and the Zheduotang faults form the present-day restraining bend south of which the highest part of the massif is located, including the Gongga Shan that rises more than 3000 m above the mean elevation of the plateau. In the north of the batholith, similar peaks have been removed since the Miocene by local relief reduction at high elevations. Considering that the onset of motion along the XF is contemporaneous with the onset of rapid exhumation recorded along the Kangding transect at ∼9 Ma and a total offset of ∼62 km documented for the XF, the average slip rate of the XF is ∼7 mm/yr since 9 Ma.
Published: 2017
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14. Controls on Quaternary incision of the Northern Pyrenean foreland: Chronological and geomorphological constraints from the Lannemezan megafan, SW France

Author: Peter van der Beek, Margaux Mouchene, Frédéric Mouthereau, Julien Carcaillet, Erosion torrentielle neige et avalanches (UR ETGR (ETNA)), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut des Sciences de la Terre de Paris (iSTeP), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
Subjects: geography, geography.geographical_feature_category, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Alluvial fan, Fluvial, 15. Life on land, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Terrace (geology), Surface exposure dating, 13. Climate action, Alluvium, [SDU.STU.GM]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology, Cosmogenic nuclide, Quaternary, Geomorphology, Foreland basin, Geology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes
Abstract: Alluvial fans and megafans hold a key position in the sediment routing system and are particularly sensitive to changes in geodynamic and climatic forcing, as well as autogenic fluvial processes. The Lannemezan megafan in the Northern Pyrenean foreland (SW France) was built during Miocene to Pliocene times and subsequently abandoned as the stream network deeply entrenched the foreland. We report new cosmogenic nuclide ( 10 Be, 26 Al) exposure dates for the abandoned fan surface and a series of alluvial terraces along the Neste and Garonne rivers. Our results show that abandonment of the fan occurred at or before ~ 300 ka, and we suggest that this abandonment is the result of the autogenic dynamics of the river system leading to the capture of the feeding Neste River by the Garonne. However, the incision episodes that produced the terrace levels are concomitant to major climatic shifts. Detailed analysis of stream network morphometry does not reveal knickpoints or patterns in the steepness index and chi-values that could be linked to either active tectonic features, base-level change or network reorganization. We therefore suggest that fan abandonment and long-term incision occurred through autogenic processes and that climate shifts may have modulated the incision, allowing for the formation and persistence of alluvial terraces.
Published: 2017
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15. Onset of Rapid Exhumation in the Namche Barwa Syntaxis Constrained by Detrital Thermochronology

Author: Govin, Gwladys, Van Der Beek, Peter, Majman, Yani, Millar, Ian, Bernet, Matthias, Germignani, Lorenzo, Huyghe, Pascale, Wijbrans, Jan R., Dupont-Nivet, Guillaume, Dubigeon, Isabelle, Lancaster Environment Centre, Lancaster University, Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), British Geological Survey (BGS), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), VU University Amsterdam, Free University of Amsterdam, Géosciences Rennes (GR), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Vrije Universiteit Amsterdam [Amsterdam] (VU), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Vrije universiteit = Free university of Amsterdam [Amsterdam] (VU)
Subjects: [SDU.STU.TE]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, [SDU.STU.GC] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, [SDU.STU.TE] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics
Abstract: International audience; The Himalayan syntaxes have intrigued geoscientists for decades because of their young (~10 Ma) high-grade metamorphism and exceptionally high rates of exhumation (up to 10 mm yr-1), leading to numerous models and inferences on potential coupling between tectonic and surface processes. Several models have been proposed to explain the rapid exhumation of the eastern Namche Barwa syntaxis that invoke different controlling factors, including compressive crustal-scale folding orthogonal to the strike of the mountain belt, the subduction geometry in the indentor region, or focused fluvial incision following river capture and ensuing crustal channel flow. These models predict different times of peak metamorphism and rapid exhumation, which remain poorly constrained. Existing bedrock and detrital thermochronology studies, based on zircon fission-track (ZFT) and mica 40Ar-39Ar (Mar) dating, suggest rapid exhumation since as early as 8-10 Ma or as late as ~3 Ma. Here we report detrital ZFT, MAr and rutile U-Pb data from a newly dated composite Siwalik section located directly downstream of the syntaxis and currently constituting the most proximal detrital archive of material eroded from the syntaxis by the paleo-Siang River. We incorporate these new data together with published detrital data from the syntaxis region into a 1D version of the thermokinematic model Pecube to invert for the most probable rate of exhumation and timing of onset of rapid exhumation in the Namche Barwa syntaxis. Our results suggest onset of rapid exhumation of the syntaxis before 7 Ma, and possibly as early as ~13 Ma, at high but not extreme rates (~4 mm yr-1). In contrast to earlier modeling predictions, our best-fit model does not require exhumation rates to have slowed down over time. The detrital rutile U-Pb ages are particularly important in constraining our inverse models and we highlight the relevance of this thermochronological system for studying rapid exhumation of high-grade metamorphic massifs from the detrital record
Published: 2017

16. Climate control on Early Cenozoic denudation of the Namibian margin as deduced from new thermochronological constraints

Author: Jean Braun, Julien Carcaillet, Stéphane Schwartz, Audrey Margirier, Rosella Pinna Jamme, Jessica R. Stanley, Cécile Gautheron, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Tectonique reliefs et bassins, Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Géosciences Paris Sud (GEOPS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and German Research Centre for Geosciences - Helmholtz-Centre Potsdam (GFZ)
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, Holocene climatic optimum, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, Escarpment, 010502 geochemistry & geophysics, Fission track dating, 01 natural sciences, Paleontology, Geochemistry and Petrology, Passive margin, ddc:550, Earth and Planetary Sciences (miscellaneous), 0105 earth and related environmental sciences, geography, geography.geographical_feature_category, Massif, 15. Life on land, Geophysics, Denudation, [SDU]Sciences of the Universe [physics], 13. Climate action, Space and Planetary Science, Aridification, Institut für Geowissenschaften, Cenozoic, Geology
Abstract: The processes that control long term landscape evolution in continental interiors and, in particular, along passive margins such as in southern Africa, are still the subject of much debate (e.g. Braun, 2018). Although today the Namibian margin is characterized by an arid climate, it has experienced climatic fluctuations during the Cenozoic and, yet, to date no study has documented the potential role of climate on its erosion history. In western Namibia, the Brandberg Massif, an erosional remnant or inselberg, provides a good opportunity to document the Cenozoic denudation history of the margin using the relationship between rock cooling or exhumation ages and their elevation. Here we provide new apatite (UThSm)/He dates on the Brandberg Inselberg that range from 151 +/- 12 to 30 +/- 2 Ma. Combined with existing apatite fission track data, they yield new constraints on the denudation history of the margin. These data document two main cooling phases since continental break-up 130 Myr ago, a rapid one (similar to 10 degrees C/Myr) following break-up and a slower one (similar to 12 degrees C/Myr) between 65 and 35 Ma. We interpret them respectively to be related to escarpment erosion following rifting and continental break-up and as a phase of enhanced denudation during the Early Eocene Climatic Optimum. We propose that during the Early Eocene Climatic Optimum chemical weathering was important and contributed significantly to the denudation of the Namibian margin and the formation of a pediplain around the Brandberg and enhanced valley incision within the massif. Additionally, aridification of the region since 35 Ma has resulted in negligible denudation rates since that time. (C) 2019 Elsevier B.V. All rights reserved.
Published: 2019
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17. Flexure of the lithosphere and the geodynamical evolution of non-cylindrical rifted passive margins: Results from a numerical model incorporating variable elastic thickness, surface processes and 3D thermal subsidence

Author: Delphine Rouby, François Deschamps, Olivier Dauteuil, Jean Braun, Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géosciences Rennes (GR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géosciences Environnement Toulouse (GET), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)
Subjects: Surface processes, Partial differential equation, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Differential equation, Finite difference, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, Flexural isostasy, Geophysics, Mechanics, 010502 geochemistry & geophysics, Thermal conduction, 01 natural sciences, Finite element method, Thermal subsidence, Flexural strength, Deflection (engineering), Passive margin, Variable elastic thickness, Geology, Flex3D, Thermal evolution, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes
Abstract: International audience; We present a new numerical model to calculate the surface deflection of a two-dimensional, yet variable thickness, thin elastic plate. The model is based on a multi-grid, finite difference solution of the fourth-order differential equation that incorporates the terms arising from the non-uniform thickness assumption. The model has been developed to calculate the flexural response of the continental lithosphere subjected to an arbitrary, instantaneous stretching. The flexural model is coupled to (a) a finite element, three dimensional thermal model incorporating the conduction, advection and production terms that allows the computation of the thermal subsidence resulting from the stretching-induced perturbation of the isotherms, assuming that the effective elastic thickness is controlled by the depth to a given isotherm; and (b) a finite difference surface process model that assumes that transport is linearly proportional to slope leading to a second-order, diffusion-type partial differential equation. The model also incorporates the effect of sediment compaction. We present a series of simple benchmarks that demonstrate the accuracy of the model. We also present results of simple 2D and 3D stretching experiments highlighting the importance of 3D flexural effects and the assumed variable elastic thickness on the development of a passive margin and its thermal evolution. Finally, we perform a numerical experiment based on a stretching geometry derived from the present-day geometry of the Western AfricaTransform Margin to predict sediment accumulation patterns and a stratigraphic architecture which we can compare to observations.
Published: 2013
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18. Post-breakup evolution of the Namibian margin: Constraints from numerical modeling

Author: Delphine Rouby, Olivier Dauteuil, Jean Braun, François Deschamps, François Guillocheau, Géosciences Rennes (GR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, Flexural isostasy, Vertical motions, Subsidence, 15. Life on land, Stratigraphic architecture, 010502 geochemistry & geophysics, Breakup, 01 natural sciences, Paleontology, Geophysics, Denudation, 13. Climate action, Passive margin, Isostasy, Denudation/accumulation, Erosion, Sedimentary rock, Progradation, Geomorphology, Geology, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes
Abstract: International audience; The Namibian margin evolution started 130 Myr ago after the breakup between South America and southern Africa. Today, it shows specific features: (i) an elevation and a bathymetry about 1000 m higher than the surrounding areas, (ii) a significant sediment supply during the Late Cretaceous following the first sedimentary peak that occurred during rifting and just afterwards, and (iii) a long-term progradation since the Mid- Cretaceous. This present configuration results in couplings between several processes and the inherited structure. We constrained this evolution using a numerical simulation applied both onshore and offshore integrating different couplings: i) a thermal adjustment of a lithosphere driven by conductivity, ii) a flexural isostasy, and iii) the loading/unloading effects of surface matter transfer. Three processeswere investigated: rock-uplift, a change in the erosion efficiency and a sea-level fall. The resultswere compared to some pertinent observationsmade on the Namibian margin such as the vertical displacements, the sediment transfers, the denudation and the stratigraphic architecture in the marginal basin. In each simulation, rift-related reliefs were rapidly relaxed resulting in an exponentially decreasing denudation and sediment accumulation. Sixty Myr after the breakup,we simulated an additional uplift, an increase in the transfer efficiency of the sediment and a sea-level fall. The subsidence increased by loading, inducing a new progradational trend. Nonetheless, the three types of events differed in the duration of this progradation trend. The larger the additional uplift, the longer the progradation. The transfer efficiency increase and sea-level fall only resulted in a transient progradation trend. From these results,we suggest that the post-rift evolution of the Namibian margin was associated, during the Upper Cretaceous, to the rejuvenation of its continental relief triggered by a climate change during the Turonian and by a slow long-term rock-uplift during the Cenozoic
Published: 2013
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19. Fresh-water and salt-water distribution in passive margin sediments: Insights from Integrated Ocean Drilling Program Expedition 313 on the New Jersey Margin

Author: Didier Loggia, Hironori Otsuka, Annick Fehr, Jennifer Inwood, Michael J. Mottl, Susanne Stadler, Johanna Lofi, Donald H. Monteverde, Takeshi Hayashi, Philippe Pezard, Jean-Noël Proust, Christophe Basile, Transferts en milieux poreux, Géosciences Montpellier, Université des Antilles et de la Guyane (UAG)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université des Antilles et de la Guyane (UAG)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Borehole Research Group (BRG), Department of Geology [Leicester], University of Leicester-University of Leicester, Géosciences Rennes (GR), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université des Antilles et de la Guyane (UAG)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), and Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: geography, geography.geographical_feature_category, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Lithology, Stratigraphy, Geochemistry, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, Geology, Aquifer, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, 6. Clean water, Sedimentary depositional environment, Pore water pressure, Continental margin, Passive margin, Seawater, Siliciclastic, Geomorphology, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: International audience; On the New Jersey shelf (offshore North America), the presence of pore water fresher than seawater is known from a series of boreholes completed during the 1970s and 1980s. To account for this fresh water, a fi rst hypothesis involves possible present-day active dynamic connections with onshore aquifers, while a second involves meteoritic and/or sub- ice-sheet waters during periods of lowered sea level. Expedition 313 drilled three boreholes on the middle shelf, offering a unique opportunity for the internal structure of the siliciclastic system to be accessed, at scales ranging from the depositional matrix to the continental margin. This enables the stratigraphic architecture to be correlated with the spatial distribution and salinity of saturating fl uids. Expedition 313 revealed both very low salinities (
Published: 2013
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20. Tectonics, exhumation, and drainage evolution of the eastern Himalaya since 13 Ma from detrital geochemistry and thermochronology, Kameng River Section, Arunachal Pradesh

Author: Guillaume Dupont-Nivet, Catherine Chauvel, Tapan Chakraborty, Peter van der Beek, Pascale Huyghe, Matthias Bernet, François Chirouze, Dubigeon, Isabelle, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Géosciences Rennes (GR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Tectonique reliefs et bassins, Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géochimie, Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])
Subjects: geography, geography.geographical_feature_category, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Aardwetenschappen, Geochemistry, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, Geology, Massif, 15. Life on land, 010502 geochemistry & geophysics, Neogene, 01 natural sciences, Thermochronology, Paleontology, Source rock, 13. Climate action, Batholith, [SDU.STU] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, Sedimentary rock, Foreland basin, 0105 earth and related environmental sciences, Zircon
Abstract: International audience; The exhumation history of the central Himalaya is well documented, but lateral variations in exhumation remain poorly constrained. In this study, we identify sediment source areas and examine the late Neogene exhumation history of the eastern Himalaya from the synorogenic sedimentary record of its foreland basin. We present Nd and Hf isotopic data as well as apatite and zircon fission-track analyses from the Miocene-Pliocene Siwalik Group along the recently dated Kameng River section in Arunachal Pradesh, northeastern India. Our isotopic data show that Siwalik Group sediments deposited between 13-7 and
Published: 2012
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21. Source tracing of detrital serpentinite in the Oligocene molasse deposits from the western Alps (Barrême basin): implications for relief formation in the internal zone

Author: Pierre Tricart, G. Montagnac, Stéphane Guillot, T. Dumont, Matthias Bernet, S. Jourdan, Stéphane Schwartz, Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon), and École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)
Subjects: [SDU.STU.TE]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, Blueschist, Barrême basin, geography, geography.geographical_feature_category, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Subduction, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Detritus (geology), Geology, Massif, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Molasse, western Alps, Paleontology, Clastic rock, Raman spectroscopy, Foreland basin, Paleogene, serpentinite pebbles, source tracing, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: We present the first contribution of tracing the source area of ophiolitic detritus in the Alpine molasse deposits by Raman spectroscopy. The lower Oligocene molasse deposits preserved in the Barrême basin, in the SW foreland of the western Alpine arc, are known for the sudden arrival of the first ‘exotic’ detritus coming from the internal Alpine zones. Among them, the pebbles of serpentinized peridotites have so far not been studied. We show that they only consist of antigorite serpentinite, implying that they originate from erosion of high temperature blueschists. In contrast, the upper Oligocene/lower Miocene molasse shows mixed clasts of serpentine including antigorite and lizardite without any evidence of chrysotile. This suggests that they were derived from a less metamorphosed unit such as the low temperature blueschist unit. Taking into account the sediment transport direction in the basin and the varied metamorphic characteristics of the other ocean-derived detritus, we constrain the lithologic nature of the source zones and the location of the relief zones, identified as the internal Alps, SE of the Pelvoux external crystalline massif. Available structural data andin situthermochronological data allow the reconstruction of the Oligocene to early Miocene collisional geometry of the Palaeogene subduction wedge. This phase corresponds to two major phases of uplift evolving from a single relief zone located above the Ivrea body during early Oligocene times and persisting up to early Miocene times; then during late Oligocene/early Miocene times a second relief zone developed above the Briançonnais zone. At that time, the internal western Alps acquired its double vergency.
Published: 2012
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22. Magnetostratigraphy of the Neogene Siwalik Group in the far eastern Himalaya: Kameng section, Arunachal Pradesh, India

Author: Pascale Huyghe, Véronique Erens, Tapan Chakraborti, Guillaume Dupont-Nivet, François Chirouze, Peter van der Beek, Matthias Bernet, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Géosciences Rennes (GR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Tectonique reliefs et bassins, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Paleomagnetic Laboratory Fort Hoofddijk, Utrecht University [Utrecht], INSU Relief de la Terre Grant (2007-2009), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Greigite, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], Far eastern Himalaya, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Tectonic rotation, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], Foreland basin, 010502 geochemistry & geophysics, Neogene, 01 natural sciences, Paleontology, Siwaliks, Group (stratigraphy), Geomorphology, Magnetostratigraphy, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes, geography, Plateau, geography.geographical_feature_category, Geology, Earth's magnetic field, Section (archaeology), [SDU.STU.ST]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy
Abstract: International audience; The Siwalik Group was deposited from the Mid-Miocene to the Pliocene in the foreland of the Himalaya and records the unroofing history of the mountain belt. In this study we provide the first magnetostratigraphic data for the eastern Himalayan foreland basin. We analyzed two sections of the lower to upper Siwalik Group along the Kameng River in Arunachal Pradesh, India. Magnetostratigraphic data were acquired from 395 sites within a 5.8 km-thick molassic series. Thermal demagnetization and magnetic rock-property analyses indicate a relatively low temperature (150-340 °C) Characteristic Remanent Magnetization (ChRM) yielding reliable primary directions carried by iron sulfides such as greigite. The results show local counter-clockwise rotation of the thrust sheets, which is consistent with partitioning of arc-normal and left-lateral strain along the Himalaya. Nineteen polarity zones have been identified in the two sections. Detrital fission-track data from the top and bottom of the sections are used to constrain correlations with the geomagnetic polarity time scale (GPTS) from chron C5Ar.1n to chron C2An.2n. From these results, we propose that the Siwalik Formation in Arunachal Pradesh was deposited between 13 and 2.5 Ma. The transition between the lower and middle Siwaliks is dated at about 10.5 Ma and the middle to upper Siwaliks transition is dated at 2.6 Ma. These results, coupled with sedimentological observations, suggest that the eastern Himalayan chrono-stratigraphic record is nearly synchronous with that analyzed in other parts of the Neogene Himalayan foreland basin. Nevertheless, some differences in the evolution of the sedimentation rate and in the thickness of the middle Siwaliks suggest that Indian plate flexure in the East is different from that observed in other parts of the Indian foreland basin, and could be affected by the presence of the Shillong Plateau to the south.
Published: 2012
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23. Significant increase in relief of the European Alps during mid-Pleistocene glaciations

Author: Pierre G. Valla, Peter van der Beek, David L. Shuster, Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Berkeley Geochronology Center (BGC), and US National Science Foundation (EAR-0720225 grant to D.L.S.) Ann and Gordon Getty Foundation France-Berkeley Fund
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, Pleistocene, Structural geology, Geomorphology, tectonics and geodynamics, 15. Life on land, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, U-shaped valley, 13. Climate action, General Earth and Planetary Sciences, [SDU.STU.GM]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology, Physical geography, Glacial period, Geology, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: International audience; Some of Earth's greatest relief occurs where glacial processes act on mountain topography1, 2. This dramatic landscape is thought to be an imprint of Pleistocene glaciations3, 4. However, whether the net effect of glacial erosion on mountains is to increase5, 6, 7 or decrease8, 9, 10 relief remains disputed. It has been suggested that in the European Alps, the onset of widespread glaciation since the mid-Pleistocene climate transition11 led to the growth of large, long-lived and strongly erosive alpine glaciers12, 13 that profoundly influenced topography14. Here we use 4He/3He thermochronometry15 and thermal-kinematic models to show that the Rhône Valley in Switzerland deepened by about 1-1.5 km over the past one million years. Our results indicate that while the valley was incised and back-cut, high-altitude areas were preserved from erosion. We find an approximately two-fold increase in both local topographic relief and valley concavity, which occurred around the time of the mid-Pleistocene transition. Our results support the proposed link12, 13, 14 between the onset of efficient glacial erosion in the European Alps and the transition to longer, colder glacial periods at the middle of the Pleistocene epoch.
Published: 2011
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24. Monitoring Temperate Glacier Displacement by Multi-Temporal TerraSAR-X Images and Continuous GPS Measurements

Author: Renaud Fallourd, Olivier Harant, Emmanuel Trouve, Jean-Marie Nicolas, Michel Gay, Andrea Walpersdorf, Jean-Louis Mugnier, Jonathan Serafini, Diana Rosu, Lionel Bombrun, Gabriel Vasile, Nathalie Cotte, Flavien Vernier, Florence Tupin, Luc Moreau, Philippe Bolon, Laboratoire d'Informatique, Systèmes, Traitement de l'Information et de la Connaissance (LISTIC), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), GIPSA - Signal Images Physique (GIPSA-SIGMAPHY), Département Images et Signal (GIPSA-DIS), Grenoble Images Parole Signal Automatique (GIPSA-lab), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Stendhal - Grenoble 3-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Stendhal - Grenoble 3-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Grenoble Images Parole Signal Automatique (GIPSA-lab), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Stendhal - Grenoble 3-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Stendhal - Grenoble 3-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Traitement et Communication de l'Information (LTCI), Télécom ParisTech-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), GIPSA-Services (GIPSA-Services), Cycle sismique et déformations transitoires, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Tectonique reliefs et bassins, Géopôle du Pacifique Sud (GePaSUD), Université de la Polynésie Française (UPF), Environnements, Dynamiques et Territoires de la Montagne (EDYTEM), and Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Atmospheric Science, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Backscatter, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, offset tracking, 0211 other engineering and technologies, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, Displacement (vector), motion estimation, Corner reflector, Computers in Earth Sciences, Image resolution, 021101 geological & geomatics engineering, 0105 earth and related environmental sciences, Remote sensing, geography, geography.geographical_feature_category, business.industry, Corner reflector (CR), Glacier, temperate glacier, synthetic aperture radar (SAR), Snow, Geodesy, Glaciology, Global Positioning System, high resolution (HR), business, Geology
Abstract: International audience; A new generation of space-borne SAR sensors were launched in 2006-2007 with ALOS, TerraSAR-X, COSMO-Sky-Med and RadarSat-2 satellites. The data available in different bands (L, C and X bands), with High Resolution (HR) or multi-polarization modes offer new possibilities to monitor glacier displacement and surface evolution by SAR remote sensing. In this paper, the first results obtained with TerraSAR-X HR SAR image time series acquired over the temperate glaciers of the Chamonix Mont-Blanc test site are presented. This area involves well-known temperate glaciers which have been monitored and instrumented i.e. stakes for annual displacement/ablation, GPS for surface displacement and cavitometer for basal displacement, for more than 50 years. The potential of 11-day repeated X-band HR SAR data for Alpine glacier monitoring is investigated by a combined use of in situ measurements and multi-temporal images. Interpretations of HR images, analysis of interferometric pairs and performance assessments of target/texture tracking methods for glacier motion estimation are presented. The results obtained with four time series covering the Chamonix Mont-Blanc glaciers over one year show that the phase information is rarely preserved after 11 days on such glaciers, whereas the high resolution intensity information allows the main glacier features to be observed and displacement fields on the textured areas to be derived.
Published: 2011
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25. The Oligocene orogenic pulse in the southern Penninic arc (western Alps): structural, sedimentary and thermochronological constraints

Author: Matthias Bernet, Pierre Tricart, Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), and Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Blueschist, Barrême basin, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Western Alps, Metamorphic rock, Geology, Exhumation, 010502 geochemistry & geophysics, Fission track dating, 01 natural sciences, Nappe, Molasse, Paleontology, Erosion, 13. Climate action, Penninic, Sedimentary rock, Fission track, [SDU.STU.GM]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology, 0105 earth and related environmental sciences, Zircon
Abstract: The Oligocene evolution of the southern branch of the western Alpine arc, more precisely the stack of metamorphic Briançonnais and Piedmont nappes composing the southern Penninic arc (SPA), are the focus of this study. We review published structural, sedimentological and thermochronological data in order to discuss exhumation of the SPA. At first, we compare bedrock zircon and apatite fission-track (FT) data from the SPA with detrital thermochronologic data (zircon FT, white mica 40Ar/39Ar) from Oligocene molasse deposits. Using improved stratigraphic ages for the Barrême basin, samples from the uppermost Rupelian “Conglomérat de Clumanc” and the Chattian “Molasse Rouge” provided zircon FT lag times of ~3.5 and 8 m.y., indicating source exhumation rates on the order of ~1.5 and ~0.75 km/m.y. respectively. These short lag times are consistent with lag times of 40Ar-39Ar ages of detrital white mica from the same formations in the same basin, and also from Oligocene molasse sediments in the Tertiary Piedmont basin. The sediment source for these grains as for the associated clasts of blueschist, is identified as the HP-LT metamorphic units of the SPA. The source cannot be the Ubaye-Embrunais nappes as classically considered, because these nappes do not bear the required metamorphic imprint. This interpretation is consistent with fast Oligocene cooling of the SPA, as attested by in situ zircon and apatite FT analyses. Such fast and relatively old cooling is a peculiarity of the southern branch of the western Alpine arc, when considering the entire arc. A second range of data concerns the structural building of the SPA. The initial stacking of metamorphic nappes in a poorly elevated accretionnary wedge was completed before the end of the Eocene. During the Early Oligocene collision, this wedge was severely refolded, acquiring its fan structure, as visible in cross section, and its curvature in map view. In such a context, we propose that fast exhumation and cooling of the SPA during the Oligocene resulted from active erosion of rapidly raised high topography. This is consistent with the sudden arrival of metamorphic Penninic clasts in the molasse basins along both flanks of the belt. Moreover, detrital and in situ thermochronological ages, suggest a strong slowing down of cooling and exhumation from the Miocene onwards, coinciding with brittle extension that dominates in the SPA during this long period. The brief Early Oligocene rise of a SPA cordillera, contrasts with the preceding and subsequent period of poor relief of the SPA. The mountainous character of the SPA today is not directly inherited from the Oligocene orogenic climax, as modern high relief and elevation are most likely related to rejuvenation under climatic control during the Quaternary.
Published: 2011
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26. Promenade géologique à Grenoble

Author: Jacques Bouffette, Jérôme Nomade, Robert Emmanuel, Géosciences Rennes (GR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Patrick de Wever, Dubigeon, Isabelle, Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDU.STU] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: National audience
Published: 2015

27. Evolution of fault permeability during episodic fluid circulation : evidence for the effects of fluid–rock interactions from travertine studies (Utah–USA)

Author: Emanuelle Frery, Nadine Ellouz-Zimmerman, Rudy Swennen, Dominique Blamart, Jean-Pierre Gratier, Pierre Deschamps, Jean Braun, Christelle Loiselet, Bruno Hamelin, IFP Energies nouvelles (IFPEN), Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Tectonique reliefs et bassins, Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Aix Marseille Université (AMU), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Collège de France (CdF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Department of Earth and Environmental Sciences [Leuven] (EES), Catholic University of Leuven - Katholieke Universiteit Leuven (KU Leuven), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Paléocéanographie (PALEOCEAN), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Collège de France (CdF (institution))-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, Thermodynamic state, Outcrop, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, engineering.material, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, [SPI.MECA.MEFL]Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Fluids mechanics [physics.class-ph], Petrography, Paleontology, Vein sealing, Travertine calibration, [SDU.STU.AG]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Applied geology, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes, Fault activity, Aragonite, Structural geology, Crust, CO2-enriched fluids, Fluid circulation and leakage, Permeability (earth sciences), Geophysics, engineering, human activities, Geology, Chronology
Abstract: © 2015 Elsevier B.V.. Faults are known to be important pathways for fluid circulation within the crust. The transfer properties along faults can evolve over time and space. The Little Grand Wash and Salt Wash normal faults, located on the Colorado Plateau, are well known examples of natural CO2 leakage systems from depth to surface. Previous studies dated and established a chronology of CO2-enriched fluid source migration along the fault traces and linked the aragonite veins observed close to Crystal Geyser to CO2-pulses. However, multiple circulation events recorded along a given fault segment deserve to be studied in minute detail in order to unravel the chronology of these events, precipitation processes and associated mechanisms. A combination of structural geology, petrography, U/Th dating, oxygen and carbon isotope analysis were used to study the fault related CO2-enriched paleo-circulations in order to build a conceptual model of CO2-circulation along the faults. This study resulted in the precise descriptions of the features attesting CO2-enriched fluid circulation by a characterization of their relationship and architecture at the outcrop scale. These features are witnesses of a large range of circulation/sealing mechanisms, as well as changes in fluid chemistry and thermodynamic state of the system, providing evidence for (i) the evolution of the fluid through a pathway from depth to the surface and (ii) different cycles of fault opening and sealing. Large circulation events linked with fault opening/sealing are observed and calibrated in nature with millennial circulation and sealing time-lapses. Numerical modelling indicates that such sealing timescale can be explained by the introduction of a fault sealing factor that allows modifying permeability with time and that is calibrated by the natural observations. ispartof: Tectonophysics vol:651 pages:121-137 status: published
Published: 2015
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28. Tilting of continental interiors over asource of dynamic topography : Late Cretaceouserosion of the South African plateau

Author: Braun, Jean, Guillocheau, François, Robin, Cecile, Baby, Guillaume, Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géosciences Rennes (GR), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Dubigeon, Isabelle
Subjects: [SDU.STU] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences
Abstract: International audience; New sedimentary flux data confirm the observation that a large pulseof erosion affected the South African Plateau in the late Cretaceous.This episode of rapid erosion (less than 30 Myr) is likely to be relatedto a major uplift phase that is apparently difficult to reconcile witha possible mantle origin, namely the presence of low density body inthe underlying mantle causing flow and dynamical uplift of the continent.Given its size, the growth and rise of this so-called "African superswell"is likely to have taken one to several hundred million years.Here we demonstrate by using a simple model for fluvial erosion thattilting of the continent as it rides over a wide source of dynamic topographycan not only cause uplift of the plateau but also lead to substantialerosion of large surface areas in a relatively short amount of time, becausethe tilting produces a continental-scale drainage re-organization.We show that embedding a lithological contrast, such as the one thatmight have existed between a thick layer of Karoo volcano-clastic sedimentsoverlying basement, greatly amplifies the rate of erosion (and sedimentation)during the tilting episode.We demonstrate that our scenariois consistent with paleogeographic reconstructions of the position of theAfrican continent with respect to the African superswell, the temporaland spatial evolution of kimberlite eruptions across southern Africa andthe past and present-day highly asymmetrical drainage geometry.
Published: 2014

29. Impact of lithosphere deformation onstratigraphic architecture of passive marginbasins

Author: Rouby, Delphine, Huismans, Ritske, Robin, Cecile, Braun, Jean, Al., Et, Géosciences Environnement Toulouse (GET), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Department of Earth Science [Bergen] (UiB), University of Bergen (UiB), Géosciences Rennes (GR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), and Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences
Abstract: National audience; The aim of this study is to revise our view of the long-term stratigraphictrends of passive margins to include the impact of the coupling betweenthe lithosphere deformation and the surface processes. To do this, wedeveloped a new numerical procedure simulating interactions betweenlithosphere deformation and (un)loading effects of surface processes(erosion/sedimentation) in 3D with a special attention to the stratigraphicarchitecture of the associated sedimentary basins.We first simulatethe syn-rift phase of lithosphere stretching by thermo-mechanical modeling.We then use the resulting lithosphere geometry as input of a 3Dflexural modeling including coupling with surface processes to simulatethe post-rift evolution of the margin. We then use the resulting accumulationand subsidence histories as input of the stratigraphic simulation tomodel the detailed stratigraphic architecture of the basin. We tested thisprocedure using synthetic examples of lithosphere stretching based ondifferent rheologies of the lithosphere (i.e. strength of the lower crust) inthe cases of narrow or ultrawide rifting.We determined the stratigraphicexpression of the conjugate margins and show that they differ in termsof long-term stratigraphic trends, erosion/accumulation and lithologicaldistribution in space and time.In all cases, uplift/subisdence rates decrease with time while the flexurewavelength increases as isotherms are re-equilibrated. Some areas showdisplacement inversion over time from uplift to subsidence (or viceversa).As expected, the amplitude of vertical motion of the wide margincases is very limited with respect to the narrow margin case. Verticalmotions are very asymetric on conjugate margins. Accordingly, thestratigraphic architectures and the sedimentation/erosion patterns of theconjugate simulated margins are significantly different mostly becausethe duration and length of progradation and retrogradation differ. Weevaluated the sensitivity of the simulations to parameters controlling (i)the lithosphere deformation, (ii) the continental drainage erosivity (climate)or (iii) erodability (lithology) as well as (iv) base level (eustasy).
Published: 2014

30. Impact of lithosphere deformation on stratigraphic architecture of passive margin basins

Author: Rouby, Delphine, Huismans, Ritske, Braun, Jean, Robin, Cécile, Granjeon, Didier, Géosciences Environnement Toulouse (GET), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Earth Science [Bergen] (UiB), University of Bergen (UiB), Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géosciences Rennes (GR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), IFP Energies nouvelles (IFPEN), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), and Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)
Subjects: [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences
Abstract: International audience; The aim of this study is to revise our view of the long-term stratigraphic trends of passive margins to include the impact of the coupling between the lithosphere deformation and the surface processes. To do this, we developed a new numerical procedure simulating interactions between lithosphere deformation and (un)loading effects of surface processes (erosion/sedimentation) in 3D with a special attention to the stratigraphic architecture of the associated sedimentary basins. We first simulate the syn-rift phase of lithosphere stretching by thermo-mechanical modeling. We then use the resulting lithosphere geometry as input of a 3D flexural modeling including coupling with surface processes to simulate the post-rift evolution of the margin. We then use the resulting accumulation and subsidence histories as input of the stratigraphic simulation to model the detailed stratigraphic architecture of the basin. We tested this procedure using synthetic examples of lithosphere stretching based on different rheologies of the lithosphere (i.e. strength of the lower crust) in the cases of narrow or ultrawide rifting. We determined the stratigraphic expression of the conjugate margins and show that they differ in terms of long-term stratigraphic trends, erosion/accumulation and lithological distribution in space and time. In all cases, uplift/subisdence rates decrease with time while the flexure wavelength increases as isotherms are re-equilibrated. Some areas show displacement inversion over time from uplift to subsidence (or vice-versa). As expected, the amplitude of vertical motion of the wide margin cases is very limited with respect to the narrow margin case. Vertical motions are very asymetric on conjugate margins. Accordingly, the stratigraphic architectures and the sedimentation/erosion patterns of the conjugate simulated margins are significantly different mostly because the duration and length of progradation and retrogradation differ. We evaluated the sensitivity of the simulations to parameters controlling (i) the lithosphere deformation, (ii) the continental drainage erosivity (climate) or (iii) erodability (lithology) as well as (iv) base level (eustasy).
Published: 2014

31. Rapid erosion of the Southern African Plateau as it climbs over a mantle superswell

Author: Braun, Jean, Guillocheau, François, Robin, Cécile, Baby, Guillaume, Jelsma, Hielke, Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géosciences Rennes (GR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), De Beers Exploration, non renseigné, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), and Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)
Subjects: dynamic topography, plateau erosion, Southern African Plateau, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, African superplume
Abstract: International audience; We present new sedimentary flux data confirming that a large pulse of erosion affected the Southern African Plateau in the Late Cretaceous and is likely to be related to a major uplift episode of the plateau. This short phase of erosion (i.e., less than 30 Myr in duration) has commonly been difficult to reconcile with a mantle origin for the plateau anomalous uplift: given its size, the rise of the African superplume is likely to have lasted much longer. Here we demonstrate by using a simple model for fluvial erosion that tilting of the continent as it rides over a wide dynamic topography high cannot only cause rapid uplift of the plateau but also trigger continent-wide drainage reorganization, leading to substantial denudation in a relatively short amount of time. The amplitude and short duration of the sedimentary pulse are best reproduced by assuming a strong erodibility contrast between the Karoo sedimentary and volcanic rocks and the underlying basement. We also present a new compilation of paleoclimate indicators that shows a transition from arid to very humid conditions approximately at the onset of the documented erosional pulse, suggesting that climate may have also played a role in triggering the denudation. The diachronism of the sedimentary flux between the eastern and western margins of the plateau and the temporal and geographic coincidence between the uplift and kimberlite eruptions are, however, better explained by our tilt hypothesis driven by the migration of the continent over a fixed source of mantle upwelling.
Published: 2014
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32. Constraining the stream power law: a novel approach combining a landscape evolution model and an inversion method

Author: Jean Braun, Thomas Croissant, Géosciences Rennes (GR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Dubigeon, Isabelle, Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Active structure, geography.geographical_feature_category, Landscape evolution model, Stream power law, 010504 meteorology & atmospheric sciences, lcsh:Dynamic and structural geology, Inversion (geology), Drainage basin, Inverse transform sampling, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, 15. Life on land, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Physics::Geophysics, Tectonics, Geophysics, Geography, lcsh:QE500-639.5, [SDU.STU] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, Boundary value problem, Geomorphology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Earth-Surface Processes, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: In the past few decades, many studies have been dedicated to the understanding of the interactions between tectonics and erosion, in many instances through the use of numerical models of landscape evolution. Among the numerous parameterizations that have been developed to predict river channel evolution, the stream power law, which links erosion rate to drainage area and slope, remains the most widely used. Despite its simple formulation, its power lies in its capacity to reproduce many of the characteristic features of natural systems (the concavity of river profile, the propagation of knickpoints, etc.). However, the three main coefficients that are needed to relate erosion rate to slope and drainage area in the stream power law remain poorly constrained. In this study, we present a novel approach to constrain the stream power law coefficients under the detachment-limited mode by combining a highly efficient landscape evolution model, FastScape, which solves the stream power law under arbitrary geometries and boundary conditions and an inversion algorithm, the neighborhood algorithm. A misfit function is built by comparing topographic data of a reference landscape supposedly at steady state and the same landscape subject to both uplift and erosion over one time step. By applying the method to a synthetic landscape, we show that different landscape characteristics can be retrieved, such as the concavity of river profiles and the steepness index. When applied on a real catchment (in the Whataroa region of the South Island in New Zealand), this approach provides well-resolved constraints on the concavity of river profiles and the distribution of uplift as a function of distance to the Alpine Fault, the main active structure in the area.
Published: 2014

33. Eroding a large continental area by tilting it over a source of mantle upwelling to explain the late Cretaceous South African erosional event

Author: Braun, Jean, Guillocheau, François, Robin, Cécile, Baby, Guillaume, Jelsma, Hielke, Dubigeon, Isabelle, Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Géosciences Rennes (GR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), and Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDU.STU] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences
Abstract: International audience; New sedimentary flux data confirms that a large pulse of erosion affected the South African Plateau in the late Cretaceous and is likely to be related to a major uplift episode of the plateau. This rapid phase of erosion (i.e. less than 30 Myr in duration) is difficult to reconcile with a possible mantle origin for the plateau anomalous uplift: given its size, the rise of the African superswell is likely to have taken one to several hundred million years. Here we demonstrate by using a simple model for fluvial erosion that tilting of the continent as it rides over a wide dynamic topography high can not only cause rapid uplift of the plateau but greatly accelerate erosion and lead to substantial erosion of large surface areas in a relatively short amount of time. We show that embedding a lithological contrast, such as the one that might have existed between a thick layer of Karoo volcano-clastic sediments overlying basement, greatly amplifies the rate of erosion (and sedimentation) during the tilting episode. Similarly, a shift in rainfall intensity during the same period, as suggested by paleo-precipitation data, results in a similarly enhanced erosional efficiency. Finally, we demonstrate that our scenario is consistent with paleogeographic reconstructions of the position of the African continent with respect to the African superswell and the temporal and spatial evolution of kimberlite eruptions across southern Africa.
Published: 2014

34. Syn-tectonic, meteoric water-derived carbonation of the New Caledonia peridotite nappe

Author: Philippe Boulvais, Michel Cathelineau, Pierre Maurizot, Dominique Cluzel, Benoît Quesnel, Stéphane Lesimple, Stéphane Guillot, Marc Ulrich, Clément Couteau, Pierre Gautier, Terre, Temps, Traçage, Géosciences Rennes (GR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre Armoricain de Recherches en Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre Armoricain de Recherches en Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), GeoRessources, Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre de recherches sur la géologie des matières premières minérales et énergétiques (CREGU)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre Armoricain de Recherches en Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre Armoricain de Recherches en Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre de recherches sur la géologie des matières premières minérales et énergétiques (CREGU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Pôle Pluridisciplinaire de la Matière et de l'Environnement (PPME), Université de la Nouvelle-Calédonie (UNC), Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Tectonique reliefs et bassins, Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Service Geologique de la Nouvelle-Calédonie, Direction de l'Industrie, des Mines et de l'Energie, Service géologique, non renseigné, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])
Subjects: Peridotite, geography, geography.geographical_feature_category, Carbonation, Geochemistry, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, Geology, Massif, 010502 geochemistry & geophysics, Ophiolite, 01 natural sciences, Isotopes of oxygen, Nappe, chemistry.chemical_compound, chemistry, Meteoric water, 14. Life underwater, 010503 geology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Magnesite
Abstract: International audience; Exceptional outcrops recently exposed in the Koniambo massif allow the study of the serpentine sole of the peridotite nappe of New Caledonia (southwest Pacific Ocean). Many magnesite veins are observed, with characteristics indicating that they were emplaced during pervasive top-to-the-southwest shear deformation. The oxygen isotope composition of magnesite is homogeneous (27.4‰ < δ18O < 29.7‰), while its carbon isotope composition varies widely (−16.7‰ < δ13C < −8.5‰). These new data document an origin of magnesite from meteoric fluids. Laterization on top of the peridotite nappe and carbonation along the sole appear to represent complementary records of meteoric water infiltration. Based on the syn-kinematic character of magnesite veins, we propose that syn-laterization tectonic activity has enhanced water infiltration, favoring the exportation of leached elements like Mg, which has led to widespread carbonation along the serpentine sole. This calls for renewed examination of other magnesite-bearing ophiolites worldwide in order to establish whether active tectonics is commonly a major agent for carbonation.
Published: 2013
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35. Exploring feldspar IRSL-50 as a low-temperature thermochronometer: insights from field applications (Alaska, Norway and Pamir)

Author: Valla, Pierre G., Lowick, S.E., Herman, F., Champagnac, D., Guralnik, B., Steer, Philippe, Al., Et, Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Géosciences Rennes (GR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Dubigeon, Isabelle, Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), and Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDU.STU] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2013

36. Structure and evolution of the Demerara Plateau, offshore French Guiana : rifting, tectonic inversion and post-rift tilting at transform-divergent margins intersection

Author: Christophe Basile, Martin Patriat, F. Pattier, Lies Loncke, Virginie Gaullier, Walter R. Roest, Agnès Maillard, M. Mercier de Lépinay, Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Géosciences Environnement Toulouse (GET), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Unité de recherche Géosciences Marines (Ifremer) (GM), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), Centre de Formation et de Recherche sur les Environnements Méditérranéens (CEFREM), Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), GDR marges, Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géosciences Marines (GM), and Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: strike-slip, [SDU.STU.TE]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, Equatorial Atlantic, Rift, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Inversion (geology), Transform fault, South America, 010502 geochemistry & geophysics, Strike-slip tectonics, 01 natural sciences, Tectonics, Geophysics, Ridge push, Continental margin, Lithospheric flexure, 14. Life underwater, Seismology, Geology, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes
Abstract: International audience; We present the structure and evolution of the eastern part of the Demerara plateau, offshore French Guiana, from the analysis of geophysical data collected during GUYAPLAC cruise. This area is located at the intersection of a transform segment and a divergent segment of a continental margin related to the Early Cretaceous opening of the Equatorial Atlantic. The main structures are NNE-SSW to NNW-SSE trending normal faults on the eastern edge of the plateau, and WNW-ESE to NW-SE trending acoustic basement ridges on its northern edge. When replaced in their Albian position, these structures appear to be parallel to the coeval oceanic accretion axis and transform faults, respectively. The most striking structures are related to a post-rift but syn-transform tectonic inversion, producing E-W to WNW-ESE trending folds, sealed by a regional unconformity. This shortening can not be related to ridge push, but is probably related to a plate kinematic change 105 My ago, that modified the deformation in the vicinity of the transform fault. Late post-rift evolution also includes a significant Tertiary oceanward tilt of the edge of the Demerara plateau. The driving mechanism of this late tilt is unclear, but may be related to a lithospheric flexure resulting from the loading of the abyssal plain by the Orinoco and Amazon deep-sea fans.
Published: 2013
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37. The Albian tectonic 'crisis' in Central Tunisia: Nature and chronology of the deformations

Author: Hubert Arnaud, Thierry Dumont, Jean-Pierre Bouillin, Etienne Jaillard, Annie Arnaud-Vanneau, Jamel Ouali, Jean-Louis Latil, Ihsen Zghal, Abir Chihaoui, Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Faculté des Sciences de Sfax, Université de Sfax - University of Sfax, École Nationale d'Ingénieurs de Sfax | National School of Engineers of Sfax (ENIS), Centre de recherche en Géologie et Botanique (GREGB), and Université de Sfax
Subjects: [SDU.STU.TE]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics, geography, geography.geographical_feature_category, Synsedimentary deformation, Aptian, Stratigraphy, Diapirism, Geology, Albian, Diapir, Fault (geology), Unconformity, Fault tectonics, Central Tunisia, Paleontology, Tectonics, [SDU.STU.ST]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy, fault tectonics, Earth-Surface Processes, Chronology, synsedimentary deformations, diapirism
Abstract: International audience; The Mid-Cretaceous tectonic "crisis" is a classical feature of the tectonosedimentary evolution of Tunisia. A reappraisal of the synsedimentary deformations observed in the Tajerouine and Kasserine areas shows that deformations began in the earliest Albian, increased during the Early Albian, and culminated in the Middle Albian. Late Albian deposits overly, locally with a strong angular unconformity, Aptian to Early Albian sediments. In the southern part of the studied area, fault tectonics and tilted blocks dominate, whereas in the northern area, the occurrence of slumps and olistoliths suggests deformations related to incipient salt movements at depth. These new chronological constraints suggest that this tectonic event is most probably related to the final opening of the Atlantic Ocean at equatorial latitudes.
Published: 2013
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38. Metamorphic and geochronogical study of the Triassic El Oro metamorphic complex, Ecuador: Implications for high-temperature metamorphism in a forearc zone

Author: Stephan Guillot, Emilie Janots, Pierre Lanari, Stephan Schwartz, Guillaume Duclaux, J. Yuquilema, Nicolas Riel, Jean-Louis Paquette, Philippe Goncalves, Etienne Jaillard, Nicolas Thébaud, Jean-Emmanuel Martelat, Institut des Sciences de la Terre ( ISTerre ), Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Savoie Mont Blanc ( USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry] ) -PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ), Tectonique reliefs et bassins, Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Savoie Mont Blanc ( USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry] ) -PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Savoie Mont Blanc ( USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry] ) -PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ), Laboratoire de Géologie de Lyon - Terre, Planètes, Environnement [Lyon] ( LGL-TPE ), École normale supérieure - Lyon ( ENS Lyon ) -Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire Magmas et Volcans ( LMV ), Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 ( UBP ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Université Jean Monnet [Saint-Étienne] ( UJM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire Chrono-environnement ( LCE ), Université Bourgogne Franche-Comté ( UBFC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Franche-Comté ( UFC ), CSIRO - Earth Science and Resource Engineering, Earth Sciences Center, Centre for Exploration Targeting, The University of Western Australia ( UWA ), Minéralogie et environnements, Facultad de Geología y Petroleos, Escuela Politécnica, SEDIT programme (INSU, 2008-2009), Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Laboratoire de Géologie de Lyon - Terre, Planètes, Environnement [Lyon] (LGL-TPE), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Magmas et Volcans (LMV), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC), Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Chrono-environnement - CNRS - UBFC (UMR 6249) (LCE), Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CSIRO Earth Science and Resource Engineering [North Ryde], Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation [Canberra] (CSIRO), The University of Western Australia (UWA), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Géologie de Lyon - Terre, Planètes, Environnement (LGL-TPE), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC), Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Chrono-environnement (UMR 6249) (LCE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), and Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, Metamorphic rock, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Geochemistry, Metamorphism, 010502 geochemistry & geophysics, Anatexis, 01 natural sciences, High-temperature low-pressure metamorphism, Geochemistry and Petrology, Asthenosphere, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, Forearc, 0105 earth and related environmental sciences, Pseudosections, Underplating, Continental crust, Paired-metamorphic belt, Geology, Migmatites, UPb geochronology, 15. Life on land, Migmatite, [ SDU.STU.GC ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, U/Pb geochronology, [ SDE.MCG ] Environmental Sciences/Global Changes, Ecuador
Abstract: In the forearc of the Andean active margin in southwest Ecuador, the El Oro metamorphic complex exhibits a well exposed tilted forearc section partially migmatized. We used Raman spectroscopy on carbonaceous matter (RSCM) thermometry and pseudosections coupled with mineralogical and textural studies to constrain the pressure-temperature (P-T) evolution of the El Oro metamorphic complex during Triassic times. Our results show that anatexis of the continental crust occurred by white-mica and biotite dehydration melting along a 10 km thick crustal domain (from 4.5 to 8 kbar) with increasing temperature from 650 to 700 degrees C. In the biotite dehydration melting zone, temperature was buffered at 750-820 degrees C in a 5 km thick layer. The estimated average thermal gradient during peak metamorphism is of 30 degrees C/km within the migmatitic domain can be partitioned into two apparent gradients parts. The upper part from surface to 7 km depth records a 40-45 degrees C/km gradient. The lower part records a quasi-adiabatic geotherm with a 10 degrees C/km gradient consistent with an isothermal melting zone. Migmatites U-Th-Pb geochronology yielded zircon and monazite ages of 229.3 +/- 2.1 Ma and 224.5 +/- 2.3 Ma, respectively. This thermal event generated S-type magmatism (the Marcabeli granitoid) and was immediately followed by underplating of the high-pressure low-temperature (HP-LT) Arenillas-Panupali unit at 225.8 +/- 1.8 Ma. The association of high-temperature low-pressure (HT-LP) migmatites with HP-LT unit constitutes a new example of a paired metamorphic belt along the South American margin. We propose that in addition to crustal thinning, underplating of the Piedras gabbroic unit before 230 Ma provided the heat source necessary to foster crustal anatexis. Furthermore, its MORB signature shows that the asthenosphere was involved as the source of the heat anomaly. S-type felsic magmatism is widespread during this time and suggests that a large-scale thermal anomaly affected a large part of the South American margin during the late Triassic. We propose that crustal anatexis is related to an anomaly that arose during subduction of the Panthalassa ocean under the South American margin. Slab verticalization or slab break-off can be invoked as the origin of the upwelling of the asthenosphere.
Published: 2013
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39. Statistical classification of log response as an indicator of facies variation during changes in sea level: Integrated Ocean Drilling Program Expedition 313

Author: Inwood, Jennifer, Lofi, Johanna, Davies, Sarah, Basile, Christophe, Bjerum, Christian, Mountain, Gregory, Proust, Jean-Noël, Al., Et, Borehole Research Group (BRG), Department of Geology [Leicester], University of Leicester-University of Leicester, Transferts en milieux poreux, Géosciences Montpellier, Université des Antilles et de la Guyane (UAG)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université des Antilles et de la Guyane (UAG)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géosciences Rennes (GR), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), and Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences
Abstract: International audience; In this study, a novel application of a statistical approach is utilized for analysis of downhole logging data from Miocene-aged siliciclastic shelf sediments on the New Jersey Margin (eastern USA). A multivariate iterative nonhierarchical cluster analysis (INCA) of spectral gamma-ray logs from Integrated Ocean Drilling Program (IODP) Expedition 313 enables lithology within this siliciclastic succession to be inferred and, through comparison with the 1311 m of recovered core, a continuous assessment of depositional sequences is constructed. Signifi cant changes in INCA clusters corroborate most key stratigraphic surfaces interpreted from the core, and this result has particular value for surface recognition in intervals of poor core recovery. This analysis contributes to the evaluation of sequence stratigraphic models of large-scale clinoform complexes that predict depositional environments, sediment composition, and stratal geometries in response to sea-level changes. The novel approach of combining statistical analysis with detailed lithostratigraphic and seismic refl ection data sets will be of interest to any scientists working with downhole logs, especially spectral gamma-ray data, and also provides a reference for the strengths and weaknesses of multi component analysis applied to continental margin lithofacies. The method presented here is appropriate for evaluating successions elsewhere and also has value for hydrocarbon exploration where sequence stratigraphy is a fundamental tool.
Published: 2013
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40. Dynamic topography control on Patagonian relief evolution as inferred from low temperature thermochronology

Author: Joseph Martinod, Cécile Gautheron, Thibaud Simon-Labric, Martin Roddaz, Benjamin Guillaume, Eric Douville, Systèmes Tectoniques, Laboratoire de Planétologie et Géodynamique [UMR 6112] (LPG), Université d'Angers (UA)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Angers (UA)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Géosciences Rennes (GR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Interactions et dynamique des environnements de surface (IDES), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Mécanismes et Transfert en Géologie (LMTG), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Géochrononologie Traceurs Archéométrie (GEOTRAC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), the 'Reliefs de la Terre' INSU program, Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Panoply, Latitude, slab window, Geochemistry and Petrology, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, Earth and Planetary Sciences (miscellaneous), Patagonia, Geomorphology, 0105 earth and related environmental sciences, Subduction, dynamic topography, Elevation, Thermochronology, Ocean surface topography, Geophysics, Denudation, Space and Planetary Science, apatite (U-Th)/He thermochronology, Trench, Slab window, subduction, Geology
Abstract: International audience; We combine low-temperature thermochronology apatite (U-Th)/He data and semi-analytical modeling of dynamic topography to investigate the role of slab window and climate on cooling/heating history and relief evolution of the Patagonian Cordillera. In particular, we discuss a new thermochronological dataset consisting in 22 samples divided into four elevation transects. Sampling sites were chosen at the same distance from the trench (250-300 km), on the leeward eastern side of the orogen, for latitudes ranging between 45°S and 48°S to detect a potential northward migration of the thermal signal associated with the northward migration of the slab window. We show that history of heating and cooling for this region of the southern Andes compares well with the northward migration history of slab window. In particular, a phase of heating is recorded at 15-10 Ma to the south and at ≤5 Ma to the north, preceding by ∼5 Ma the opening of the slab window beneath Patagonia, followed by a phase of rapid cooling and denudation to the south, with values as high as 650 m/Myr between 5 and 3 Ma. We also show that present-day latitudinal topographic variations require a support by dynamic topography associated with slab window.
Published: 2013
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41. Pressure-temperature estimates of the lizardite/antigorite transition in high pressure serpentinites

Author: Anne Line Auzende, Romain Lafay, Stéphane Guillot, Stéphane Schwartz, Pierre Lanari, Bruno Reynard, Christian Nicollet, Baptiste Debret, Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Géologie de Lyon - Terre, Planètes, Environnement (LGL-TPE), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Magmas et Volcans (LMV), Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC), Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de minéralogie et de physique des milieux condensés (IMPMC), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut de Physique du Globe de Paris (IPG Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Laboratoire de Géodynamique des Chaines Alpines (LGCA), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Laboratoire de Géologie de Lyon - Terre, Planètes, Environnement [Lyon] (LGL-TPE), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC), Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), and Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-IPG PARIS-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Blueschist, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Metamorphic rock, Geochemistry, Mineralogy, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, engineering.material, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, law.invention, Geochemistry and Petrology, law, Crystallization, Geothermal gradient, Metamorphic facies, 0105 earth and related environmental sciences, Olivine, Subduction, Geology, western Alps, Raman spectroscopy, engineering, Grain boundary, lizardite/antigorite transition, Serpentinite
Abstract: International audience; Serpentine minerals in natural samples are dominated by lizardite and antigorite. In spite of numerous petrological experiments, the stability fields of these species remain poorly constrained. This paper presents the petrological observations and the Raman spectroscopy and XRD analyses of natural serpentinites from the Alpine paleo-accretionary wedge. Serpentine varieties are identified from a range of metamorphic pressure and temperature conditions from sub-greenschist (P < 4 kbar, T ~ 200-300°C) to eclogite facies conditions (P > 20 kbar, T > 460°C) along a subduction geothermal gradient. We used the observed mineral assemblage in natural serpentinite along with the Tmax estimated by Raman spectroscopy of the carbonaceous matter of the associated metasediments to constrain the temperature of the lizardite to antigorite transition at high pressures. We show that below 300°C, lizardite and locally chrysotile are the dominant species in the mesh texture. Between 320 and 390°C, lizardite is progressively replaced by antigorite at the grain boundaries through dissolution-precipitation processes in the presence of SiO2 enriched fluids and through a solid-state transition in the cores of the lizardite mesh. Above 390°C, under high-grade blueschist to eclogite facies conditions, antigorite is the sole stable serpentine mineral until the onset of secondary olivine crystallization at 460°C.
Published: 2012
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42. Tracing the Oligocene-Miocene Evolution of the Western Alps Drainage Divide with Pebble Petrology, Geochemistry, and Raman Spectroscopy of Foreland Basin Deposits

Author: Catherine Chauvel, Sébastien Jourdan, Sarah Bureau, Stéphane Schwartz, Matthias Bernet, Thierry Dumont, Gilles Montagnac, Pierre Tricart, Stéphane Guillot, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Tectonique reliefs et bassins, Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Géologie de Lyon - Terre, Planètes, Environnement [Lyon] (LGL-TPE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon), Agence Nationale de la Recherche ERD-ALPS (Erosion and Relief Development in the Western Alps) grant, Laboratoire de Géologie de Lyon - Terre, Planètes, Environnement (LGL-TPE), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), and Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, Continental collision, Metamorphic rock, Geochemistry, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, SWISS MOLASSE BASIN, 010502 geochemistry & geophysics, Ophiolite, EUROPEAN ALPS, 01 natural sciences, Paleontology, SOUTHWESTERN ALPS, SEDIMENT PROVENANCE, Foreland basin, STRUCTURAL EVOLUTION, 0105 earth and related environmental sciences, GEODYNAMIC EVOLUTION, geography, geography.geographical_feature_category, Geology, Massif, Thermochronology, BARREME BASIN, Radiolarite, 13. Climate action, Clastic rock, SERPENTINE MINERALS, CONTINENTAL-SUBDUCTION, QUEYRAS SCHISTES LUSTRES
Abstract: International audience; The formation of the western Alps topography is the result of continental collision between the Apulian and European plates. In this study, we trace the Early Oligocene to Early Miocene development of topography and the position of the drainage divide in the southern western Alps by analyzing the erosion products preserved in the pro-side (Montmaur and Barreme) and retro-side (Torino hills) foreland basins of this orogen. Using petrologic and geochemical analyses of basalt pebbles and Raman spectroscopy of serpentine sand grains and pebbles, we identify source lithologies, which are not easily detected with more commonly used detrital thermochronology. Lower Oligocene sediments of the pro-side foreland basin contain numerous basalt pebbles that share strong geochemical similarities with the Chenaillet obducted ophiolite (Montgenevre massif). Other ophiolite-suite derived clasts, e. g., radiolarite or serpentinite appear widely in pro-and retro-side foreland sediments since about 30 Ma. This suggests a wider distribution of Chenaillet-type obducted ophiolite rocks in the western Alps during the Oligocene, but the exact locations, except for the Chenaillet, are unknown. Raman analysis on serpentine grains and pebbles from the retro-side foreland basin deposits documents a systematic trend from antigorite (high-grade metamorphic source rocks) to lizardite (low-grade metamorphic source rock) from the Early Oligocene to the Early Miocene. This trend is attributed to a westward growth of the paleo-Dora Riparia drainage basin in the southern western Alps. Ophiolite erosion and drainage divide shift were caused by the topographic evolution of the western Alps, which we suggest to be linked to the shift in convergence direction between the Apulian and Eurasian plates from N-S to E-W and the presence of the so-called Ivrea body mantle splinter acting as a vertical indenter beneath the western Alps at that time. The drainage patterns of the paleo-Durance and paleo-Doria Riparia Rivers seem to have remained stable since the Early Miocene. In comparison to the central Alps, the drainage divide shift in the southern western Alps occurred earlier than in the central Alps, but in both locations the trend from an internal to a more external position is the same.
Published: 2012
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43. Dynamic topography control on Patagonian relief evolution as inferred from low-temperature thermochronology

Author: Guillaume, Benjamin, Gautheron, C., Simon-Labric, Thibaud, Martinod, Joseph, Al., Et, Géosciences Rennes (GR), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Planétologie et Géodynamique [UMR 6112] (LPG), Université d'Angers (UA)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Interactions et dynamique des environnements de surface (IDES), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Mécanismes et Transfert en Géologie (LMTG), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences
Published: 2012

44. Dating the Tethyan Ocean in the Western Alps with radiolarite pebbles from synorogenic Oligocene molasse basins (southeast France)

Author: Stéphane Schwartz, Fabrice Cordey, Pierre Tricart, Stéphane Guillot, Laboratoire de Géologie de Lyon - Terre, Planètes, Environnement [Lyon] (LGL-TPE), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Laboratoire de Sciences de la Terre (LST), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon), Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR), Laboratoire de Géologie de Lyon - Terre, Planètes, Environnement (LGL-TPE), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Vie Primitive, Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), UMR 5276, ANR, Université de Lyon-Université de Lyon-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])
Subjects: Radiolarite, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Subduction, Subduction wedge, Western Alps, Metamorphism, Oligocene, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, Geology, Jurassic, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Molasse, Paleontology, Tectonics, 14. Life underwater, Foreland basin, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: International audience; For the first time in the Western Alps, radiolarite pebbles collected from Tertiary foreland molasse conglomerates are treated for microfossil extraction and dated. Among forty pebbles collected in the field, seven of them released diagnostic radiolarian assemblages ranging in age from Late Bajocian-Early Callovian to Middle Oxfordian-Early Tithonian. These ages overlap previous biochronological data obtained from in situ localities of the Schistes Lustres Piemont zone of the French-Italian Alps and triple the number of diagnostic radiolarite samples known so far in this segment of the chain. The diagnostic pebbles are characterized by low grade metamorphism, showing that some eroded thrust-sheets from the oldest parts of the ocean escaped any tectonic burial during the Alpine convergence. Mixing of low and high-grade radiolarites, mafics and ultramafics pebbles implies that various ocean-derived units were exposed. This tectonic scenario involves tight refolding and severe uplift of the Eocene subduction wedge in the Early Oligocene.
Published: 2012
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45. Structural and Sedimentary records of the Oligocene revolution in the Western Alpine arc

Author: Stéphane Guillot, Thibaud Simon-Labric, Sébastien Jourdan, Stéphane Schwartz, Thierry Dumont, Pierre Tricart, Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, Subduction, Western Alps, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, Orogeny, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Prism (geology), Nappe, Paleontology, Geophysics, Basement (geology), westward escape, Passive margin, Sedimentary rock, continental subduction, 14. Life underwater, foreland basins, Foreland basin, Geology, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes, collision
Abstract: International audience; The northwestwards-directed Eocene propagation of the Western Alpine orogen is linked with (1) compressional structures in the basement and the Mesozoic sedimentary cover of the European foreland, well preserved in the External Zone (or Dauphiné Zone) of the Western Alps, and (2) tectono-sedimentary features associated with the displacement of the early Tertiary foreland basin. Three major shortening episodes are identified: A pre-Priabonian deformation D1 (N-S shortening), supposedly linked with the Pyrenean-Provence orogeny, and two Alpine shortening events D2 (N- to NW-directed) and D3 (W-directed). The change afficher lignesfrom D2 to D3, which occurred during early Oligocene time in the Dauphiné zone, is demonstrated by a high obliquity between the trends of the D3 folds and thrusts, which follow the arcuate orogen, and of the D2 structures which are crosscut by them. This change is also recorded in the evolution of the Alpine foreland basins: the flexural basin propagating NW-wards from Eocene to earliest Oligocene shows thin-skinned compressional deformation, with syn-depositional basin-floor tilting and submarine removal of the basin infill above active structures. Locally, a steep submarine slope scar is overlain by kilometric-scale blocks slided NW-wards from the orogenic wedge. The deformations of the basin floor and the associated sedimentary and erosional features are kinematically consistent with D2 in the Dauphiné foreland. Since ~32 Ma ago, the previously subsiding areas were uplifted and the syntectonic sedimentation shifted westwards. Simultaneously, the paleo-accretionnary prism which developped during the previous, continental subduction stage was rapidly exhumed during the Oligocene collision stage due to westward indenting by the Adriatic lithosphere, which likely enhanced the relief and erosion rate. The proposed palinspastic restoration takes into account this two-stage evolution, with important northward transport of the distal passive margin fragments (Briançonnais) involved in the accretionnary prism before the formation of the western arc, which now crosscuts the westward termination of the ancient orogen. By early Oligocene, the Ivrea body indentation which was kinematically linked with the Insubric line activation initiated the westward escape and the curvature of the arc was progressively acquired, as recorded by southward increasing counter-clockwise rotations in the internal nappes. We propose that the present N-S trend of the Ivrea lithospheric mantle indenter which appears roughly rectilinear at ~15 km depth could be a relict of the western transform boundary of Adria during its northward Eocene drift. The renewed Oligocene Alpine kinematics and the related change in the mode of accomodation of Africa-Europe convergence can be correlated with deep lithospheric causes, i.e. partial detachment of the Tethyan slab and/or a change in motion of the Adria plate, and was enhanced by the E-directed rollback of the eastern Ligurian oceanic domain and the incipient Ligurian rifting.
Published: 2012
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46. Tectono-metamorphic evolution of the Briançonnais zone (Modane-Aussois and Southern Vanoise units, Lyon Turin transect, Western Alps)

Author: Philippe Hervé Leloup, Nicolas Arnaud, Xavier Darmendrail, Stéphane Guillot, Pierre Strzerzynski, Gabriel Courrioux, Patrick Ledru, Olivier Vidal, Laboratoire de Planétologie et Géodynamique - Géosciences Le Mans (LPG - Le Mans), Laboratoire de Planétologie et Géodynamique [UMR 6112] (LPG), Université d'Angers (UA)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Angers (UA)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Géologie de Lyon - Terre, Planètes, Environnement (LGL-TPE), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géosciences Montpellier, Université des Antilles et de la Guyane (UAG)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Areva Business Group Mines, Groupe AREVA, LTF Lyon Turin Ferroviaire, LTF, CNRS, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Laboratoire de Géologie de Lyon - Terre, Planètes, Environnement [Lyon] (LGL-TPE), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), and Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Metamorphism, Collision, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Subduction, Metamorphic rock, Western Alps, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, 39Ar/40Ar datings, Exhumation, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Paleontology, Tectonics, Geophysics, Penninic, Transect, Geology, Seismology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes
Abstract: In the central Western Alps, a combined structural, petrological and 40 Ar– 39 Ar geochronological study of the Modane-Aussois and Southern Vanoise units yields important constraints on the timing of deformation and exhumation of the Brianconnais zone. These data help to decipher the respective roles of oceanic subduction, continental subduction and collision in the burial and exhumation of the main units through time. In the Modane-Aussois unit top to the NW thrusting (D1) was followed by top to the east shearing (D2) interpreted by some as normal faulting and by others as backthrusting. Pseudosection calculations imply that D1 deformation occurred at 1.0 ± 0.1 GPa and 350 ± 30 °C. Analysis of chlorite–phengite pairs yield P–T estimates between 0.15 and 0.65 GPa and between 220 and 350 °C for the D2 event. Phengites along the D1 schistosity (sample M80) yields an 40 Ar– 39 Ar age of 37.12 ± 0.39 Ma, while D2 phengites yield ages of 35.42 ± 0.38 (sample M173) and 31.60 ± 0.33 Ma (sample M196). It was not possible to test whether these ages are altered by excess argon or not. Our interpretation is that the D1/D2 transition occurred at ∼37 Ma at the beginning of decompression, and that D2 lasted until at least ∼32 Ma. Pseudosection calculation suggests that the Southern Vanoise unit was buried at 1.6 ± 0.2 GPa and 500–540 °C. D1 deformation occurred during exhumation until 0.7–10.5 GPa and 370 ± 30 °C. Published ages suggest that D1 deformation possibly started at ∼50 Ma and lasted until ∼37 Ma. D2 deformations started at P–T conditions close to that recorded in Modane-Aussois unit and lasted until 0.2 ± 0.1 GPa and 280 ± 30 °C at ∼28 Ma. The gap of 0.6 ± 0.3 GPa and 150 ± 130 °C between peak metamorphic conditions in the two units was concealed by thrusting of the South Vanoise unit on top of the Modane-Aussois unit during D1 Deformation. Top to the east deformation (D2) affects both units and is interpreted as backthrusting. Based on these data, we propose a geodynamic reconstruction where the oceanic subduction of the Piedmont unit until ∼50 Ma, is followed by its exhumation at the time of continental subduction of the continental Southern Vanoise unit until ∼45 Ma. The Southern Vanoise is in turn underthrusted by the Modane-Aussois unit until ∼37 Ma (D1). Between 37 and 31 Ma the Modane-Aussois and Southern Vanoise units exhume together during backthrusting to the east (D2). This corresponds to the collision stage and to the activation of the Penninic Thrust. In the ∼50 Ma to ∼31 Ma time period the main thrusts propagated westward as the tectonic context switched from oceanic to continental subduction and finally to collision. During each stage, external units are buried while internal ones are exhumed.
Published: 2012
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47. The Topographic evolution of the African continent, constraints from coupling deep mantle, climate and surface processes models

Author: Braun, Jean, Moucha, R., Forte, A.M., Bush, A.B.G., Rμowley, D.B., Insel, N., Guillocheau, François, Robin, Cécile, Rouby, Delphine, Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géosciences Rennes (GR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Géosciences Environnement Toulouse (GET), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDU.STU.ST]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Stratigraphy
Abstract: International audience; The African continent is characterized by an anomalous topography made of long (1000 km) wavelength features that cannot be easily explained by variations in crustal and lithospheric thickness and for which we possess relatively few constrains on the timing of surface uplift and subsidence. We have attempted to use the sedimentary record from the marginal basins surrounding the continent to constrain the timing and amplitude of the various phases of vertical movement responsible for this anomalous topography, in the hope of gaining more insight on the mechanism(s) responsible for its formation. By its nature (amplitude, timing and dimensions) the anomalous topography seems to be linked to dynamical processes originating in the underlying mantle. However, the sedimentary record must be deconvolved of the effects of long-term, continental-scale climatic variations before it can be used to provide constraints on the topographic evolution. To this effect, we have combined numerical models of the past climate constrained by geology with a large-scale surface processes model for erosion and sediment transport (TopoSed; Simoes et al., 2010) in which the long-term tectonic uplift and subsidence is retrodicted by a global mantle convection model (Moucha et al., 2011). We focused on the topographic evolution of the late Cenozoic African continent and quantified the relative contributions of climate, rock erodibility, mantle rheology, and present-day mantle heterogeneity in terms of the modeled sediment supply to the margins and compare this with the observed sedimentary fluxes inferred from the geological record.
Published: 2012

48. Relief evolution above Patagonian slab window inferred from low-temperature thermochronology: subduction or climate?

Author: Guillaume, Benjamin, Gautheron, C., Simon-Labric, Thibaud, Martinod, Joseph, Roddaz, Martin, Douville, E., Systèmes Tectoniques, Laboratoire de Planétologie et Géodynamique [UMR 6112] (LPG), Université d'Angers (UA)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Angers (UA)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Géosciences Rennes (GR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Interactions et dynamique des environnements de surface (IDES), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Mécanismes et Transfert en Géologie (LMTG), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géochrononologie Traceurs Archéométrie (GEOTRAC), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), and Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)
Subjects: [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences
Abstract: International audience; The formation and evolution of relief in subduction-related orogens result from a variety of processes acting at different scales of time and space. The interplay between tectonics and erosion (river incision, glacial erosion. . . ) is generally the principal contributor to the relief development. However, Earth's surface topography is also shaped by mantle convection, the latter generally producing a low amplitude, long-wavelength deflection of the surface as a response to the distribution of density anomalies in the mantle. For regions where mantle dynamics may change rapidly, e.g. in subduction zones where slab windows form, the signal of dynamic topography may also be variable in time and space, and exert an important control on landscape evolution, but this issue has been poorly addressed so far. Patagonian is one of the few regions on Earth where a slab window is currently developing. The arrival at trench of the Chile Ridge separating the Nazca and Antarctic plates at the latitude of 54 S ca. 16 Ma ago and the westward motion of South America led to the intermittent migration toward the north of the associated triple junction and the progressive enlargement of the Patagonian slab window, which is clearly identified on tomographic images as a low seismic velocity anomaly in the upper mantle. The contribution of slab-window-related dynamic topography in the topographic evolution of the Patagonian Cordillera has generally not been considered mainly because local flexural and isostatic adjustments due to tectonics and erosion obscure the dynamic topography signal. In particular, glaciations recorded by the oldest glacial till preserved in South America, played an important role in shaping the Andean landscape as early as ca. 5-7.4 Ma. In this study, we combine low-temperature thermochronology apatite (U-Th)/He data and semi-analytical modeling of dynamic topography to investigate the role of slab window and climate on cooling/heating history and relief evolution in the Patagonian Cordillera. In particular, we discuss a new thermochronological dataset consisting in 22 samples divided into four elevation transects. Sampling sites were chosen at the same distance from the trench (250-300 km), on the leeward eastern side of the orogen, for latitudes ranging between 45 S and 48 S to detect a potential northward migration of the thermal signal associated with the northward migration of the slab window. We show that history of heating and cooling for this region of the southern Andes compares well with the time-evolution of slab window and that present-day latitudinal topographic variations cannot be explained by climate alone but require an additional support by dynamic topography.
Published: 2012

49. Architecture sédimentaire des marges passives et niveau marin global. Résultats de la campagne de forage de la plateforme peu profonde du New Jersey. Expédition IODP-ICDP 313

Author: Proust, Jean-Noël, Bassetti, Maria-Angela, Basile, Christophe, Lofi, Johanna, Rabineau, Marina, Mountain, Gregory, Expedition 313 Science Party Team, IODP, Géosciences Rennes (GR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géosciences Montpellier, Université des Antilles et de la Guyane (UAG)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Domaines Océaniques (LDO), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Observatoire des Sciences de l'Univers-Institut d'écologie et environnement-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Earth and Planetary Sciences [Piscataway], Rutgers, The State University of New Jersey [New Brunswick] (RU), Rutgers University System (Rutgers)-Rutgers University System (Rutgers), INSU-CNRS, Dubigeon, Isabelle, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), and Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)
Subjects: [SDU.STU] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: National audience
Published: 2012

50. Spatial and temporal evolution of Liassic to Paleocene arc activity in southern Peru unraveled by zircon U-Pb and Hf in-situ data on plutonic rocks

Author: Elena Belousova, Jean-Louis Paquette, Suzanne Y. O'Reilly, Mathieu Benoit, Ricardo Gallegos, Thierry Sempere, Michel de Saint Blanquat, Sophie Demouy, Luis C. Tejada, Fredy García, Laboratoire des Mécanismes et Transfert en Géologie (LMTG), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Magmas et Volcans (LMV), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC), Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géosciences Environnement Toulouse (GET), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), ARC National Key Centre for Geochemical Evolution and Metallogeny of Continents (GEMOC), Macquarie University, Escuela de Ingeniería Geológica, Universidad Nacional de San Agustín (UNSA), Sociedad Minera Cerro Verde, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Tectonique reliefs et bassins, Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), IRD (Institut de Recherche pour le Développement) and INSU (Institut National des Sciences de l'Univers-CNRS) SYSTER program, Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC), Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)
Subjects: Zircon, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Crustal growth, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Geochemistry, Batholith, Andes, 010502 geochemistry & geophysics, Ages, 01 natural sciences, Paleontology, Continental margin, Geochemistry and Petrology, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, 0105 earth and related environmental sciences, Subduction, Continental crust, Geology, 15. Life on land, Basement (geology), Geochronology, Mafic, Flare-up
Abstract: International audience; Cordilleran-type batholiths are built by prolonged arc activity along active continental margins and provide detailed magmatic records of the subduction system evolution. They complement the stratigraphic record from the associated forearcs and backarcs. We performed in-situ U-Pb geochronology and Hf isotope measurements on zircon grains from a large set of plutonic rocks from the Coastal Batholith in southern Peru. This batholith emplaced into the Precambrian basement and the Mesozoic sedimentary cover. We identify two major periods of voluminous arc activity, during the Jurassic (200-175 Ma) and the Late Cretaceous-Paleocene (90-60 Ma). Jurassic arc magmatism mainly resulted in the emplacement of a dominantly mafic suite with εHf values ranging from − 9.5 to + 0.1. Published ages south of the Arequipa area suggest that the arc migrated southwestward out of the study area during the Middle Jurassic. After a magmatic gap of 85 Ma, arc activity abruptly resumed 90 Ma ago in Arequipa. Intrusive bodies emplaced into both basement and older Jurassic intrusions and strata. This activity culminated between 70 and 60 Ma with the emplacement of very large volumes of dominantly quartz-dioritic magmas. This last episode may be considered as a flare-up event, characterized by intense magmatic transfers into the crust and rapid relief creation. The Late Cretaceous-Paleocene initial εHf are shifted toward positive values (up to + 3.3 and + 2.6) compared to the Jurassic ones, indicating either a larger input of juvenile magmas, a lesser interaction with the ancient crust, or an increase of re-melting of young mantle-derived mafic lower crust. These magmatic fluxes with juvenile component are coeval with the onset of the crustal thickening at 90 Ma and represent a significant contribution to the formation of the continental crust in this area.
Published: 2012
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