Le karst du synclinal de Villefranche, enregistreur de l’incision de la vallée de la Têt

International audienceEl sistema kárstico de Villafranca de Conflent se ha formado en de las calizas devónicas del sinclinal deVillafranca, en la margen norte de la fosa tectónica neógena del Conflent. Está compuesto por una decena deniveles epifreáticos horizontales, escalonados sobre un desnivel de unos 900 m, asociados a pérdidas de unpaleo Tet, cuyos aluviones se conservan en las galerías. Solamente los niveles inferiores alcanzan el kilómetroo decenas de kilómetros de longitud y los grandes complejos de En Gorner, Lachambre, Canaletes nos ofrecenun modelo para interpretar los vestigios muy limitados de los niveles superiores. Este sistema escalonadopermite una reconstitución de la historia de la incisión del valle del Tet desde el Mioceno.Le système karstique de Villefranche-de-Conflent s’est formé dans les calcaires dévoniens du synclinal deVillefranche, en bordure nord du fossé tectonique néogène du Conflent. Il se compose d’une dizaine deniveaux épiphréatiques subhorizontaux étagés sur près de 900 m de dénivelée et associés à des pertes d’unepaléo Têt, dont ils conservent les alluvions. Seuls les niveaux inférieurs atteignent des longueurs kilométriquesà décakilométriques et les grands réseaux d’En Gorner, Lachambre, Canalettes fournissent un modèle pourinterpréter les vestiges très limités des hauts niveaux. Ce système étagé permet de reconstituer l’histoire del’incision de la vallée de la Têt depuis le Miocène

De la difficulté de dater les réseaux karstiques étagés

Les réseaux de galeries karstiques étagées contenant des alluvions fluviatiles quartzeuses peuvent enregistrer les taux d’incision des vallées. Selon un schéma conceptuel simple d’évolution des cavités souterraines, dans lequel on suppose une mise en charge alluviale des galeries suivie de leur abandon définitif par la rivière, la détermination de la durée d’enfouissement du sédiment piégé est possible par une mesure des concentrations de deux nucléides cosmogéniques radioactifs de périodes différentes (communément 26Al et 10Be). L’approche permet une datation valable pour une plage de temps variant de ~0.1 à ~5 Ma

De la difficulté de dater les réseaux karstiques étagés

Les réseaux de galeries karstiques étagées contenant des alluvions fluviatiles quartzeuses peuvent enregistrer les taux d’incision des vallées. Selon un schéma conceptuel simple d’évolution des cavités souterraines, dans lequel on suppose une mise en charge alluviale des galeries suivie de leur abandon définitif par la rivière, la détermination de la durée d’enfouissement du sédiment piégé est possible par une mesure des concentrations de deux nucléides cosmogéniques radioactifs de périodes différentes (communément 26Al et 10Be). L’approche permet une datation valable pour une plage de temps variant de ~0.1 à ~5 Ma

De la difficulté de dater les réseaux karstiques étagés

Les réseaux de galeries karstiques étagées contenant des alluvions fluviatiles quartzeuses peuvent enregistrer les taux d’incision des vallées. Selon un schéma conceptuel simple d’évolution des cavités souterraines, dans lequel on suppose une mise en charge alluviale des galeries suivie de leur abandon définitif par la rivière, la détermination de la durée d’enfouissement du sédiment piégé est possible par une mesure des concentrations de deux nucléides cosmogéniques radioactifs de périodes différentes (communément 26Al et 10Be). L’approche permet une datation valable pour une plage de temps variant de ~0.1 à ~5 Ma

De la difficulté de dater les réseaux karstiques étagés

Les réseaux de galeries karstiques étagées contenant des alluvions fluviatiles quartzeuses peuvent enregistrer les taux d’incision des vallées. Selon un schéma conceptuel simple d’évolution des cavités souterraines, dans lequel on suppose une mise en charge alluviale des galeries suivie de leur abandon définitif par la rivière, la détermination de la durée d’enfouissement du sédiment piégé est possible par une mesure des concentrations de deux nucléides cosmogéniques radioactifs de périodes différentes (communément 26Al et 10Be). L’approche permet une datation valable pour une plage de temps variant de ~0.1 à ~5 Ma

De la difficulté de dater les réseaux karstiques étagés

Les réseaux de galeries karstiques étagées contenant des alluvions fluviatiles quartzeuses peuvent enregistrer les taux d’incision des vallées. Selon un schéma conceptuel simple d’évolution des cavités souterraines, dans lequel on suppose une mise en charge alluviale des galeries suivie de leur abandon définitif par la rivière, la détermination de la durée d’enfouissement du sédiment piégé est possible par une mesure des concentrations de deux nucléides cosmogéniques radioactifs de périodes différentes (communément 26Al et 10Be). L’approche permet une datation valable pour une plage de temps variant de ~0.1 à ~5 Ma

Analyse 3D de la conservation du remplissage détritique de la grotte Roche (Vercors, France)

International audience3D analysis of the conservation of the Detrital Deposit of the grotte roche (vercors, france). An important excavation (1993-2008) has been digged in the “grotte Roche” (Vercors) which led to the discovery of new galleries (1608m) and a major stratigraphic profile. This profile displays interesting sedimentary forms such as progradation, crisscross deposits, erosional surfaces… and interest is as much aesthetic as scientific or educational. A non-destructive analysis, based on a series of laserscanning surveys and field observations, allowed a better understanding of the dynamics of such a deposit and the ways of its erosion associated with excavation and current visitors frequentation. The numerical results show that while the impact of caving practice is not negligible, it should be balanced with the discovery of the underground object and its scientific and educational value. This type of study shows that today it is important to carry on further assessment on the knowledge and the preservation of the underground environments, including their deposits.La grotte Roche (Vercors) a fait l’objet d’une importante désobstruction spéléologique (1993-2008) qui a permis de mettre au jour 1 608 m de nouvelles galeries ainsi qu’une importante coupe stratigraphique au droit du chantier de désobstruction. Celle-ci présente des formes sédimentaires intéressantes : progradation, dépôts entrecroisés, surfaces d’érosion… et son intérêt est autant esthétique que scientifique ou pédagogique. Une analyse, non destructive, basée sur une série de relevés lasergrammétriques et sur des observations de terrain, a permis de mieux comprendre la dynamique de ce dépôt et les modalités de son démantèlement associé à la désobstruction et à la fréquentation actuelle. Les résultats chiffrés montrent que si l’impact de la pratique spéléologique est loin d’être négligeable, elle doit être mise en regard de la mise au jour de l’objet souterrain et de son intérêt scientifique et pédagogique. Ce type d’étude montre qu’il importe aujourd’hui de pousser plus loin encore la réflexion sur la connaissance et la conservation des milieux souterrains et notamment de leurs dépôts

Capturing the timing and rates of valley incision through cave dating in the Eastern Pyrenees : geodynamic implications

PosterTectonic uplift in active mountain belts narrowly controls the rate and tempo of valley incision, with additional modulation effected by climatic change. There is no consensus over whether the Pyrenees still is an active orogen, even though surface uplift rates based on modern land levelling techniques register values of up to 1 mm/yr. Clarifying matters for the longer term should rely on opportunities to measure and date the vertical displacement of landforms of known initial geometry. Fluvial terrace systems in the Pyrenees have so far not yielded any dated sequences that reach further back in time than the latest Middle Pleistocene. Subterranean karstic networks, however, provide a fruitful alternative, with potential for obtaining coupled 26Al and 10Be burial ages for fluvial sediment which became trapped in limestone cavities while being conveyed through the catchment during valley incision. Suitable subhorizontal, gravel-filled phreatic cave galleries cross-cut by limestone canyon sidewalls occur in the Têt valley. These can effectively be treated as a bedrock straths correlatable with subaerial terrace treads situated further up- and downstream. Such markers also provide information about karstic base levels, which in this setting connect directly to the regional marine base level. The Têt valley exhibits a succession of cave levels spanning 300 m of vertical relief, two of which have been dated. Quartz-rich sediment samples were collected from of each system but also replicated among sand-sized and gravel-sized clasts, dated separately. Initial results reveal a continuous process of canyon incision throughout the entire Pliocene and Quaternary, with relatively steady mean incision rates. Nuclide inheritance in the samples provides added information about catchment-wide mean denudation rates. These rates are found to triple after 2 Ma, clearly reflecting a climatic signal linked to the onset of the Pleistocene glacial-deglacial cycle

Cave levels as proxies for measuring post-orogenic uplift: Evidence fromcosmogenic dating of alluvium-filled caves in the French Pyrenees

International audienceThe rates and chronology of valley incision in mountain ranges have been studied in various parts of the globe, but the causes of river incision are often blurred because tectonic, climatic, and sea level-related forcing signals are difficult to distinguish from one another. The Têt River limestone gorge in the Eastern Pyrenees, which displays multiple cave levels containing datable alluvial deposits, provides an opportunity for clarifying this debate. Horizontal epiphreatic passages in limestone can be used as substitutes for fluvial terraces because they correspond to former valley floors and, therefore, also record the position of former local base levels. In the Têt canyon, the passages are filled with quartz-rich sand and gravel sequences that can be dated by 26Al/10Be burial dating. The canyon has cut into a Middle Miocene pediment system—now forming a raised plateau at 1250–1500 m—and displays nine cave levels over a vertical height of 1 km. One alluvial fill sequence in a cave at + 270 m above datum (i.e., the local river bed) yielded a weighted mean age of 5.14 ± 0.41 Ma; another, situated at + 110 m above datum, yielded weighted mean ages of 2.23 ± 0.230 Ma and 1.20 ± 0.286 Ma. The data convert to a mean incision rate of ~ 52 m·Ma− 1 since the beginning of the Pliocene, and involved an acceleration to 92 m·Ma− 1 during the Quaternary. Pre-burial catchment denudation rates range from 35 to 7 m·Ma− 1, and these also doubled during the early Quaternary. It is concluded that: (i) valley incision into the Miocene pediment has been occurring since 5, probably 10 Ma; (ii) there is no evidence of a Messinian canyon in the Villefranche gorge, strongly suggesting through various additional indicators that interference of the Messinian Salinity Crisis with the canyon incision history was minimal; (iii) valley deepening was not a steady process, and recorded periods of stability around 1–2 Ma and perhaps 6–5 Ma; and (iv) the terraced network of epiphreatic cave levels is primarily explained by tectonic uplift. It follows that the elevated erosion surfaces of the Pyrenees, such as the Miocene pediment directly situated above the canyon edge, were not shaped at high elevations, e.g., by ‘altiplanation’; they formed, instead, close to base level and were uplifted in successive stages by tectonic processes. The study emphasizes the more general proposition that tectonic signals (as opposed to climatic or eustatic) in valley-incision chronologies are best singled out at locations situated among the outer ranges of mountain belts, i.e., in canyons such as the Têt, that respond immediately to base level changes relative to the adjacent foreland. In the inner ranges, fluvial incision is more likely to be affected by the interference of climatic factors (e.g., glaciers), or to be delayed by bedrock impediments to upstream-propagating knickpoints

Capturing the timing and rates of valley incision through cave dating in the Eastern Pyrenees : geodynamic implications

PosterTectonic uplift in active mountain belts narrowly controls the rate and tempo of valley incision, with additional modulation effected by climatic change. There is no consensus over whether the Pyrenees still is an active orogen, even though surface uplift rates based on modern land levelling techniques register values of up to 1 mm/yr. Clarifying matters for the longer term should rely on opportunities to measure and date the vertical displacement of landforms of known initial geometry. Fluvial terrace systems in the Pyrenees have so far not yielded any dated sequences that reach further back in time than the latest Middle Pleistocene. Subterranean karstic networks, however, provide a fruitful alternative, with potential for obtaining coupled 26Al and 10Be burial ages for fluvial sediment which became trapped in limestone cavities while being conveyed through the catchment during valley incision. Suitable subhorizontal, gravel-filled phreatic cave galleries cross-cut by limestone canyon sidewalls occur in the Têt valley. These can effectively be treated as a bedrock straths correlatable with subaerial terrace treads situated further up- and downstream. Such markers also provide information about karstic base levels, which in this setting connect directly to the regional marine base level. The Têt valley exhibits a succession of cave levels spanning 300 m of vertical relief, two of which have been dated. Quartz-rich sediment samples were collected from of each system but also replicated among sand-sized and gravel-sized clasts, dated separately. Initial results reveal a continuous process of canyon incision throughout the entire Pliocene and Quaternary, with relatively steady mean incision rates. Nuclide inheritance in the samples provides added information about catchment-wide mean denudation rates. These rates are found to triple after 2 Ma, clearly reflecting a climatic signal linked to the onset of the Pleistocene glacial-deglacial cycle