Late Quaternary incision dynamics and valley bottom geometry within the Seine River catchment
Dynamique d'incision du Quaternaire supérieur et géométrie des fonds des vallées dans le bassin versant de la Seine
Abstract
This thesis is a contribution to the understanding of the evolution of valley bottoms and their alluvial infill based on the example of the Seine River catchment, which is a typical area situated far (>1000km) from the influence of tectonic deformation. Alluvial geometry is inherited from Late Quaternary aggradation and incision dynamics. If ESR-OSL dating sampling in the valley bottoms or in the edges yields ages from the last glacial period, other -direct or indirect-evidence point to a MIS6 origin for at least part of the current valley bottom. Ages obtained on strath terraces along the valley slopes allow completing existing data from the literature that constrained incision rates along the Seine drainages, particularly in the Bassée area and downstream of Rouen where a detailed study allows precising the interactions between river incision and rock uplift. A GIS analysis coupled with a kriging estimation of the geometry of the bedrock-alluvium interface shows the influence of drainage area, bedrock lithology and fluvial style on the valley bottom alluvium geometries. Finally, potentially identified knickpoints could highlight regressive erosion during the two last glacial periods.
Cette thèse est une contribution à la compréhension de l'évolution des vallées et leur fonds alluviaux sur l'exemple du bassin-versant de la Seine qui constitue un exemple typique de zone située à distance (>1000km) de l'influence de déformation tectonique. La géométrie du remplissage alluvial y est héritée de différents épisodes d'incision et d'aggradation au cours du Quaternaire Supérieur. Si les datations par méthodes ESR-OSL sur des sédiments du fond des vallées ou en bordure montrent des âges principalement liés à la dernière grande période glaciaire, un faisceau d'indices -directs ou indirects- tend à montrer une origine d'une partie des fonds de vallée actuels dès le stade isotopique 6. Les âges obtenus sur des terrasses alluviales permettent de compléter les taux d'incision de la littérature, notamment en Bassée et en aval de Rouen, où sont précisé les interactions entre incision et soulèvement du substrat. Une analyse SIG et une estimation par krigeage de l'interface substratum-alluvions montrent l'influence du débit, de la lithologie et du style fluviatile sur la géométrie des fonds alluviaux. Enfin, des possibles knickpoints observés pourraient souligner de l'érosion régressive liée aux deux dernières périodes glaciaires
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