Contrôles climatique et sismo-tectonique de la sédimentation lacustre dans l'avant pays alpin ( Lac du Bourget) durant le quaternaire récent. (Alpes françaises) - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 1999

Contrôles climatique et sismo-tectonique de la sédimentation lacustre dans l'avant pays alpin ( Lac du Bourget) durant le quaternaire récent. (Alpes françaises)

Résumé

An integrated study of lake Le Bourget sedimentary infill from high resolution seismic reflection data, side scan sonar data and short corings is presented and compared to lake Geneva seismic stratigraphy. These new data enable to define the climatic and seismo-tectonic influences on lacustrine sedimentation in the NW Alps since the Würmian glaciation. Correlation between seismic stratigraphies and available chronological data releaved two fluctuations of the Isère and the Rhône glaciers at approximatily 35000 and 20000 y BP. In lake Le Bourget the last deglaciation of the Isère glacier was fast, and induced a Late Glacial infill (from 15000 to 10000 y BP) mainly dominated by glacial meltwater discharge through subglacial streams, subaerial streams and then alluvial streams once the glacier retreated out of the watershed. But lake Geneva being directly related to the Rhône glacier and located closer to the Inner Alps, its infill mainly resulted from subglacial streams and glacio-lacustrine sedimentation associated to several glacier fluctuations till the end of the Late Glacial period. The Holocene sedimentation is then dominated by an authigenic production in lake Le Bourget and in the " Petit lac" of Lake Geneva, whereas in the " Grand lac " most of the terrigeneous supply is trapped in the Rhône and Dranse fan delta. NW-SE strike-slip jurassian faults (Culoz and Col du Chat faults) affecting the Northern and Southern parts of lake Le Bourget, favoured glacial erosion and developped continuous deformation within Late Glacial sediments, but also triggered a large earthquake-induced slide and in situ liquefaction that induced a basin collapse during the Late Glacial-Holocene transition. The present sedimentation of lake Le Bourget and its evolution since the last millennium is established by means of side scan sonar mapping, surficial sediment samples calibration, as well as textural and mineralogical analyses realized on a set of short cores (1 m long). The chronology is based on the extrapolation of the sedimentation rate defined for the last century by Lead 210 and Cesium 137 dating, and calibrated by the main historical events (floods, earthquakes, human developments). The Little Ice Age induced a strong increase in floods events between the 17th and 19th centuries, mainly during the Maunder sun spot minimum (1650-1720 AD). A 45 years cyclicity is highlighted by spectral analysis of different deep sedimentation proxies, sampled every centimeter (clay mineral, carbonates) or millimeter (lamination). A 4 to 5 years cyclicity in the lamination is also clearly identified during the Sporer sun spot munimum (1450-1550 AD). Earthquake-induced disturbances during the main historical events located close to lake Le Bourget are presented , and a regional extension is discussed. The Late Glacial-Holocene seismo-tectonic instability mainly triggered gravity reworking phenomena and the development of homogenites (or seiche deposits) during major events. The acoustic signature of a prehistorical seiche deposit and the sedimentological signatures of an historical seiche deposit produced by the 18/02/1822 earthquake, highlight the influence of the lake water body oscillation (seiche effect) on the downslope evolution of earthquake-triggered slides.
L'histoire des remplissages sédimentaires du lac du Bourget et du Léman est abordée qualitativement et quantitativement par sismique réflexion à haute résolution, sonar à balayage latéral, carottages courts et analyses minéralogiques. La combinaison des données permet d'établir la part respective du contrôle climatique et sismo-tectonique de la sédimentation lacustre depuis la glaciation du Würm dans le NW des Alpes. La corrélation des stratigraphies sismiques avec les données chronologiques existantes permet de reconnaitre deux pulsations des glaciers de l'Isère et du Rhône il y a 35000 et 20000 ans BP environ. La position périphérique du lac du Bourget par rapport au flux glaciaire isèrois a favorisé une déglaciation rapide et un remplissage sédimentaire dominé par les apports fluvio-glaciaires, puis fluviatiles durant le Tardiglaciaire (entre 15000 et 10000 ans BP environ). En revanche, la position plus proximale du Léman par rapport au flux glaciaire rhôdanien s'est traduite par un retrait glaciaire plus tardif et polyphasé jusqu'à la fin du Tardiglaciaire (14000 ans BP environ). Le remplissage sédimentaire résulte donc principalement de dépôts sous-glaciaires et d'un remplissage glacio-lacustre accumulé dans un lac pro-glaciaire de plus en plus vaste. La sédimentation holocène est ensuite dominée par des apports argileux et des carbonates authigènes dans le lac du Bourget et le Petit lac Léman, alors que l'essentiel des apports détritiques est piégé dans le Grand lac Léman au front des fan deltas du Rhône et de la Dranse. Le prolongement d'accidents jurassiens NW-SE aux extrémités Nord et Sud du lac Bourget (accident de Culoz, faille du Col du Chat) a favorisé un surcreusement glaciaire et développé une déformation continue des remplissages tardiglaciaires, mais également le déclenchement séismique d'un remaniement gravitaire majeur à la transition Tardiglaciaire-Holocène. Dans le lac du Bourget, la combinaison des données de sonar à balayage latéral, de prélèvements de surface et de carottages courts, autorise également d'établir le fonctionnement actuel du lac et l'enregistrement sédimentaire du dernier millénaire à partir de la composition et de la texture du premier mètre de sédiment carotté. La chronologie du remplissage est établie à partir de l'extrapolation du taux de sédimentation défini sur le siècle par le 210 Pb et l37 Cs et validée par la reconnaissance d'événements historiques majeurs (crues, séismes, aménagements). Le Petit Age Glaciaire se traduit par une forte augmentation des régimes de crues entre le l7ème et le 19'me siècle, qui coïncide principalement avec le minimum d'activité solaire de Maunder (1650-1720 AD). L'évolution décennale et centennale de la sédimentation profonde continue est précisée à partir de l'analyse spectrale du signal sédimentaire à très haute résolution (minéralogie des argiles, calcimétrie, lamination), après avoir éliminé les dépôts événementiels. Une cyclicité de 45 ans est reconnue en différentes parties de la plaine lacustre, ainsi qu'une cyclicité de 4 à 5 ans dans la lamination durant le minima solaire de Sporer (1450-1550 AD). Les effets des principaux séismes historiques de la région du lac du Bourget sont présentés et leur extension régionale est discutée. L'instabilité sismo-tectonique tardiglaciaire-holocène s'enregistre essentiellement par des remaniements gravitaires et le développement d'homogénites (ou dépôts de seiches) lors des événements majeurs. La signature acoustique d'un dépôt de seiche préhistorique et la signature sédimentologique d'un dépôt de seiche historique correspondant au séisme survenu le 18 Février 1822, permettent de préciser l'influence de l'entrée en résonance de l'ensemble de la tranche d'eau, sur l'évolution des remaniements gravitaires lors d'un séisme.
Fichier principal
Vignette du fichier
These-Chapron-1999.pdf (63.78 Mo) Télécharger le fichier

Dates et versions

tel-00723721 , version 1 (13-08-2012)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00723721 , version 1

Citer

Emmanuel Chapron. Contrôles climatique et sismo-tectonique de la sédimentation lacustre dans l'avant pays alpin ( Lac du Bourget) durant le quaternaire récent. (Alpes françaises). Géomorphologie. Université de Lille 1, 1999. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00723721⟩
635 Consultations
147 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More