Déformation Holocène de l’Himalaya du Bhoutan. Apport de la géomorphologie et de la paléosismologie. - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2016

Holocene Deformation in the Himalayas (Bhutan): Contributions from Geomorphology and Paleoseismology.

Déformation Holocène de l’Himalaya du Bhoutan. Apport de la géomorphologie et de la paléosismologie.

Romain Le Roux-Mallouf
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 997354

Résumé

The Himalayan arc is one of the most of active intra-continental orogen in the world. Geological explorations of the Himalayas since the late 19th century have emphasized a 2500-km-long roughly cylindrical structure, with striking continuity of main units and thrust faults. However recent geophysical and geological investigations have revealed lateral variations (present-day convergence rates, gravimetry, seismicity, morphology, exhumation rates, and crustal structures). Over the las centuries, several major earthquakes (Mw > 7.5) have struck the arc and the dramatic effects of the Gorkha earthquake sequence in 2015 point to the important societal dimension. However, both the maximum size and the occurence probability of such earthquakes are still debated. While the kingdom of Bhutan is a key area in the understanding of the whole Himaayan arc, the country is still poorly documented. Long considered as a 350-km-long seismic gap, a single historical account reports a devastating earthquake in AD 1713. The first part of this thesis focuses on the quantification of vertical deformation along a N-S transect, from the southern-most thrust (The Main Frontal Thrust) to the High Himalaya. In the past three years we have carried out three fieldwork campains during which we sampled different deformation features such as (1) alluvial terraces along the front in order to quantify and the spatial and temporal variation of the Holocene uplift, (2) watershed basins in order to quantify the short term denudation rate (< 20 ky) derived from cosmonuclides 10Be and (3) alluvial terraces hinterland within the Higher Himalaya to quantify the incision rate at longer time scale (< 50 ky). The second part focuses on the several paleoseismic study along the west and central bhutanese front. Six sites were investigated during three fieldwork campains. Detritic charcoals sampling and modelisation have lead to highlight the occurence of at least five surface-rupturing earthquakes during the last 2700 years. These results demonstrate that the present-day low seismicity rate observed in Bhutan is not representative of the seismic activity at longer time scale. At regional scale, they also take part of a broader discussion on the probability of occurence of a magnitude 9 earthquake along the Himalayan arc.
La chaîne Himalayenne est l’un des exemples les plus spectaculaires de déformation active à la surface de notre planète. Bien que les structures lithologiques et tectoniques semblent montrer une cylindricité le long des 2500 km de l’arc Himalayen, de nombreuses études menées principalement au Népal ont permis de mettre en évidence des variations latérales (GPS, gravimétrie, sismicité, morphologie, taux d’exhumation ou structure profonde). Au cours des derniers siècles, de nombreux séismes majeurs (Mw > 7.5) ont affecté l’Himalaya et le lourd bilan humain du séisme de Gorkha en 2015 indique un aspect sociétal important. Cependant, la taille maximale et la probabilité d’occurrence de ces méga-séismes sont toujours matière à débat. Or, bien qu’étant une zone charnière le long de l’arc, le royaume du Bhoutan reste pas ou peu documenté. Longtemps considéré comme une zone asismique de 350 km de long, un seul écrit historique rapporte l’occurrence d’un séisme dévastateur en 1713. L’objectif de ce travail de thèse est de quantifier la déformation, à différentes échelles spatiale et temporelle, de l’Himalaya du Bhoutan à travers des études morphotectonique et paléosismologique. Un premier volet vise à quantifier les mouvements verticaux le long d’un profil N-S allant de la structure la plus frontale (le Main Frontal Thrust) à la haute chaîne. Trois campagnes de terrain ont été réalisées permettant l’échantillonnage de (1) de terrasses alluviales le long du front permettant de quantifier et d’étudier les variations du soulèvement frontal Holocène, (2) de bassins versants pour l’étude de la dénudation court-terme (< 20 ka) dérivée des cosmonucléides (10Be) et (3) de terrasses alluviales dans le Moyen-Pays pour quantifier la dénudation à une échelle de temps un peu plus longue (< 50 ka). Le second volet de cette étude porte sur différentes études paléosismologiques le long du front ouest et centre Bhoutanais. Trois campagnes de terrain ont permis d’investiguer six sites différents. La datation et la modélisation de charbons détritiques a permis de mettre en évidence l’occurrence de cinq séismes majeurs durant les derniers 2700 ans. Ces résultats montrent que le Bhoutan ne peut pas être considéré comme une zone asismique. A une échelle régionale, l’occurrence de séismes majeurs au Bhoutan participe au débat d’un séisme de magnitude 9 le long de l’arc Himalayen.
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Identifiants

  • HAL Id : tel-02086615 , version 1

Citer

Romain Le Roux-Mallouf. Déformation Holocène de l’Himalaya du Bhoutan. Apport de la géomorphologie et de la paléosismologie.. Géomorphologie. Université de Montpellier, 2016. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-02086615⟩

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