Sujet de thèse 2009-2012

Jeandel

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• Publié par: Onfo
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• Langue: Français

Extrait

ED 173 - SDU2E

Proposition de Sujet de thèse 2010

Laboratoire dans lequel se déroulera la thèse

: LMTG UMR 5563

Titre du sujet proposé

:

Les latérites, marqueurs de la dynamique de surface du continent africain au cours du

Cénozoïque : spatialisation, paléo-topographies, influence des forçages climatiques et

des mouvements verticaux

Spécialité

:

(cocher une seule spécialité)



Astrophysique, Sciences de l’Espace, Planétologie



Climat, Océan, Atmosphère, Surfaces Continentales



Ecologie Fonctionnelle



Hydrologie, Hydrochimie, Sol, Environnement

X

Sciences de la Terre et des Planètes solides

Nom et statut du (des) responsable(s) de thèse

CHARDON Dominique, Professeur UPS

:

Coordonnées du responsable de thèse

:

05 61 33 25 70, [e-mail]

Résumé du sujet de la thèse

La thèse vise à établir, par la spatialisation SIG des latérites fossiles et l’étude des bassins

sédimentaires, les paléotopographies / paléogéographies successives de l’Afrique de l’Ouest au

Cénozoïque, en vue de caractériser les mouvements lithosphériques qui leurs sont liés et les bilans

d’érosion / sédimentation qui leurs sont associés. Le but est d’établir un guide régionale de prospection

des ressources minérales et de tester les modèles de circulation dans le manteau sous-continental.

Puisque les mouvements verticaux sont faibles et/ou lents dans le contexte africain, le climat est

l’agent principal du façonnement de la surface, notamment par le développement de surfaces d’érosion

d’ampleur continentale. Dans la ceinture tropicale, ces surfaces sont systématiquement associées à des

latérites, roches résiduelles développées par lessivage des roches dans les sols. Les formes et les

altitudes des latérites aujourd’hui abandonnées au-dessus des niveaux des cours d’eau sont donc des

jauges topographiques de l’époque où les latérites se sont formées. Grâce à leur diversité

sédimentologique et pétro-géochimique, les latérites relictuelles gardent également l’empreinte des

climats qui ont contrôlé le façonnement des paléosurfaces latéritiques. L’étude porte sur 5

paléosurfaces latéritiques d’origine climatique développées depuis la fin du Crétacé et préservé sur les

reliefs résiduels ou dans les bassins de la zone intertropicale nord de l’Afrique. Elles constituent des

surfaces repère isochrones d’échelle continentale dont les âges viennent d’être contraints par datation

in situ des matériaux d’altération par la méthode Ar

40

/Ar

39

.

L’approche consiste en la spatialisation, à l’échelle continentale, de ces surfaces repère et des

limites de séquences qui leur correspondent dans les bassins sédimentaires intracratoniques et côtiers.

Couplée à

l’étude sédimentologique et stratigraphique des bassins, cette approche permet de

reconstituer les paléoenvironnements et drainages fluviatiles des topographies passées. Les

paléotopographies reconstituées sont aussi utilisées pour estimer les volumes érodés et accumulés et

caractériser les mouvements verticaux contemporains. À terme, il est envisagé de combiner les

résultats obtenus avec une modélisation numérique à l’échelle de la lithosphère permettant de

quantifier les rétroactions entre érosion et sédimentation, mouvements verticaux et évolution

topographique.

La tectonique des domaines cratoniques étant, par définition, réduite, l’approche retenue permettra

de cerner au mieux la nature du forçage climatique s’exerçant sur l’évolution des surfaces

continentales, et de détecter et quantifier de façon fine la déformation cratonique à grande longueur

ED 173 - SDU2E

d’onde et faible amplitude. Une très large part des ressources minières de la ceinture tropicale,

notamment en Afrique, est due à la concentration des métaux dans les latérites par l’altération des

roches et/ou à la concentration de minéraux lourds dans les sédiments fluviatiles. En définissant le

cadre paléoenvironnemental et paléotopographique du transfert des matériaux à la surface du continent

sur le long terme, ce projet ouvrira un nouveau champ d’investigation en métallogénie supergène, dans

une perspective continentale.

Connaissances et compétences requises

Le/la doctorant(e) devra posséder une solide culture générale en géologie et montrer des capacités à

réaliser de grandes synthèses, en croisant des sources géologiques, géomorphologiques et

altérologiques. Le sujet requiert un travail important de SIG (logiciel ArcGis) et d’analyse

tridimensionnelle. Un travail de terrain est envisagé, notamment sur des transects régionaux de

référence intégrant géomorphologie des systèmes latéritiques et géologie des bassins sédimentaires

intracratoniques.

Mots clefs

-

SIG, MNT, images satellites, cartographie et calage de terrain, bilans d’érosion, géologie

des bassins, synthèse géologique, géomorphologie, latérite, profils en long, surface enveloppe.

Contexte scientifique, institutionnel et industriel ; aspects structurants

Le projet fait partie de l’ANR « TOPOAFRICA » portée par le LMTG et Géosciences-Rennes et

financé pour quatre années à partir de 2009. La thèse s’inscrit également dans le cadre du projet

WAXI (West African Exploration Initiative) du consortium minier AMIRA, qui fédère les opérateurs

miniers présents en Afrique de l’Ouest et les institutions dont le LMTG via l’IRD. Les travaux en

Afrique de l’Ouest sont menés en lien étroit avec les institutions des pays partenaires, notamment sur

les cibles de première importance dans au moins 3 pays : Niger, Mali, Burkina Faso. Au LMTG, cette

thèse vient compléter le pôle multidisciplinaire d’étude des mécanismes d’érosion et des transferts de

surface à toutes les échelles de temps et d’espace dans la ceinture tropicale, sur trois grands

laboratoires naturels que sont l’Amérique du sud, l’Afrique et l’Inde.