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Raccourcissement, soulèvement et incision au SE Tibet

par Encadrants de stages - 22 juin 2015 ( maj : 17 août 2015 )

Titre : Raccourcissement, soulèvement et incision au SE Tibet

Laboratoire de rattachement : ISTerre

Encadrant : Anne Replumaz, Peter van der Beek et Cécile Gautheron

Téléphone : 04 76 63 52 45

Mots clés : SE Tibet, thermochronologie, soulèvement, incision

Contexte et objectifs de la mission de stage : étude thermochronologique basse température pour quantifier le timing et la vitesse de soulèvement et d’incision du massif du Kawagebo, au SE du Tibet. Projet long-terme pour comprendre la formation du Plateau du Tibet, en collaboration avec l’Université Chinoise des Sciences de la Terre à Wuhan

Prérequis : bases en géologie

Raccourcissement, soulèvement et incision au SE Tibet

Dans la zone des 3 grands fleuves, le Yangtzé, le Mekong et la Salween, qui drainent le SE du Plateau du Tibet (figure 1a), sont séparés par moins de 50 km, ce qui a été interprété comme le résultat d’une série de captures complexes (Clark et al., 2004) ou bien comme marqueur d’un fort raccourcissement de la région, déformée autour de la syntaxe Est Himalayenne (Hallet & Molnar, 2001). Le sujet de ce master consiste à quantifier le timing et la vitesse d’incision du Mekong, bordant le massif du Kawagebo (figure 1b). Le soulèvement de cette région est très fort, avec le massif du Kawagebo culminant à 6750m, plus de 2000m au-dessus de l’altitude moyenne du Plateau du Tibet (figure 1c). L’incision est aussi très forte, avec une altitude locale du Mekong à 2000m, 2500m au-dessous de l’altitude moyenne du Plateau du Tibet, et plus de 4500m au-dessous du sommet du massif (figure 1c). Comprendre l’incision des rivières dans cette région est important pour l’appréhension de l’histoire et des mécanismes de soulèvement de l’extrémité SE du plateau tibétain (e.g., Ouimet et al., 2010 ; Yang et al., sous presse).
Une première mission de reconnaissance en mai 2015 a permis de collecter des échantillons thermochronologiques selon des profils altitudinaux sur chaque rive du Mekong. Le travail du stage consiste à réaliser une analyse thermochronologique basse température de ces 2 profils pour quantifier les vitesses et le timing de l’incision et de l’exhumation régionale. Les datations traces de fission sur apatite et zircon seront réalisées en dehors du stage. La/le stagiaire réalisera des analyses (U-Th)/He sur apatite à Orsay (Paris XI), dans le laboratoire de Cécile Gautheron. Ensuite, il/elle réalisera une modélisation thermo-mécanique de ces échantillons à l’aide du logiciel Pecube.
Cette étude permettra d’estimer s’il existe différentes phases d’exhumation régionale, et de quantifier les taux d’exhumation pour chaque étape. Ce travail s’inscrit dans un projet long-terme d’étude des mécanismes de déformation dans cette région pour mieux comprendre la formation du Plateau du Tibet, en collaboration avec l’Université Chinoise des Sciences de la Terre à Wuhan. Ce stage est susceptible de continuer en thèse après le master.

Figure 1 : a/ carte topographique du Tibet, avec les failles majeures, les sutures principales et les fleuves.
b/ carte géologique de la région des 3 fleuves (FFR : Faille du Fleuve Rouge). c/ photo montrant le massif du Kawagebo culminant à 6750m, dominant le Mekong, localement à 2000m d’altitude

Références :
Clark, M.K., Schoenbohm, L.M., Royden, L.H., Whipple, K.X., Burchfiel, B.C., Zhang, X., Tang, W., Wang, E. and Chen, L., 2004. Surface uplift, tectonics, and erosion of eastern Tibet from large-scale drainage patterns. Tectonics, 23, TC1006, doi:10.1029/ 2002TC001402.
Hallet, B. and Molnar, P., 2001. Distorted drainage basins as markers of crustal strain east of the Himalaya. J. Geophys. Res., 106, 13697-13709.
Ouimet, W., Whipple, K., Royden, L., Reiners, P., Hodges, K. and Pringle, M., 2010. Regional incision of the eastern margin of the Tibetan Plateau. Lithosphere, 2, 50-63.
Yang, R., Herman, F., Willet, S.D., and Fellin, M.G., sous presse, Spatial and temporal pattern of erosion in the Three Rivers Region, southeastern Tibet. Earth Planet. Sci. Lett.

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