Dynamique long‐terme d’une marge continentale divergente (Les Ghâts Occidentaux de l’Inde péninsulaire) : contraintes géochronologiques 40Ar‐39Ar des paléosurfaces latéritiques

Long-term dynamic of a continental passive margin (the Western Ghats of peninsular India) : 40Ar-39Ar geochronological constraints of lateritic paleolandsurfaces

• Auteur / Autrice : Nicolas Bonnet
• Direction : Anicet Beauvais, Nicolas Arnaud
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences de l'environnement
• Date : Soutenance le 26/01/2015
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de l'environnement (Aix-en-Provence)
• Jury : Président / Présidente : Olivier Dauteuil
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Anicet Beauvais, Nicolas Arnaud, Paulo Vasconcelos, Yanni Gunnell, Mudlappa Jayananda, Daniel B. Nahon
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Paulo Vasconcelos, Yanni Gunnell

Mots clés

Mots clés contrôlés

Altération (géologie)

Datation -- Méthode argon 40-argon 39

Inde (ouest)

Marges continentales

Mots clés libres

Marge passive continentale Ouest-Indienne

Datation 40Ar-39Ar

Cryptomelane

Dynamique long-Terme

Altération

Dénudation

Incision

West Indian continental passive margin

40Ar-39Ar geochronology

Cryptomelane

Long-Term dynamics

Weathering

Denudation

Incision

Résumé

L’Escarpement des Ghâts Occidentaux borde la marge passive Ouest de l’Inde péninsulaire et sépare le bas-pays de la plaine côtière des hauts-plateaux à l’Est comme celui des trapps du Deccan vieux de 63 Ma et celui des roches précambriennes. Il a été suggéré une mise en place de cet escarpement par érosion d’un épaulement de rift élevé, et des mesures thermochronologiques ont estimé une forte dénudation dans la plaine côtière autour de ~ 50 Ma.Nous apportons des contraintes temporelles complémentaires quant à l’évolution de cette marge passive, par datation 40Ar-39Ar d’oxydes de manganèse potassiques (cryptomélane) extraits de formations latéritiques, reliques des paléosurfaces d’altération, sur le plateau et dans la plaine côtière. Trois principales paléosurfaces ont été identifiées, échantillonnées puis datées sur le plateau à différentes altitudes, ainsi qu’une quatrième dans la plaine côtière. Des latérites datées à 47 Ma dans la plaine côtière impliquent que l’escarpement existait déjà à l’Eocène moyen alors qu’une intense altération bauxitique affectait les deux côtés de l’escarpement. Nos résultats indiquent également des taux d’érosion faibles (~ 4 m.Ma-1) au pied de l’escarpement depuis 47 Ma, et un taux d’incision aussi faible (~ 5 m.Ma-1) depuis 19 Ma. Sur le plateau, l’érosion est plus importante mais inférieure à 15 m.Ma-1 depuis 45 Ma, et l’incision est inférieure à 6 m.Ma-1 depuis 23 Ma. Nos résultats indiquent de surcroit un diachronisme longitudinal des érosions et altérations de part et d’autre de l’escarpement depuis sa formation, et suggèrent la mise en place d’un gradient climatique fort entre l’Ouest et l’Est dès l’optimum climatique Eocène.

The western continental passive margin of Peninsular India is marked by the Western Ghats escarpment, which separates the coastal lowland from the highland plateaus and is carved both into the 63-Ma old Deccan Trapps and their Archean basement. Previous studies suggested establishment of the escarpment by erosion across an elevated rift shoulder, and thermochronologic models predicted strong denudation in the coastal lowland by ~ 50 Ma.We provided complementary time constraints on the evolution of the passive margin by 40Ar-39Ar dating of supergene K-Mn oxides (cryptomelane) sampled in lateritic formations exposed on paleosurfaces, which are preserved as relicts on the highland plateau and in the coastal lowland on both sides of the escarpment. Three main lateritic paleosurfaces were identified, sampled and dated in the highland at different altitude ranges, and one in the lowland.Preservation of laterites as old as 47 Ma in the coastal lowland implies that the escarpment already existed in the Mid-Eocene while intense bauxitic weathering was taking place on both sides of the escarpment. Our results indicate limited erosion (~ 4 m.Ma-1) at the foot of the escarpment since 47 Ma, and low incision rate of the lowland (~ 5 m.Ma-1) since 19 Ma. Ages obtained on the highland indicate further Neogene erosion but at less than 15 m.Ma-1 since 45 Ma, and incision lower than 6 m.Ma-1 since 23 Ma. Our results further document post-Eocene divergent erosion and weathering histories across the escarpment since it was formed, suggesting installation of a dual climatic regime on either sides of this escarpment after the Eocene peak greenhouse.