APPLICATION DE LA MODELISATION DE L’EROSION

APPLICATION DE LA MODELISATION DE L’EROSION

Maintenant que le fonctionnement du modèle est compris et validé (nous avons montré précédement que les résultats de ces premiers tests étaient satisfaisants), nous pouvons appliquer notre modèle sur une durée plus longue et sur des cas concrets. Nous présentons dans ce dernier chapitre les résultats des calculs que nous avons réalisés sur 1 million d’années (entre -1Ma et l’actuel) afin d’évaluer l’érosion de la vallée de la Seine et de la Marne à l’aide des deux modèles d’érosion. Les résultats de ces calculs vont nous permettre de proposer une carte de la surrection tectonique dans cette partie bassin Parisien. Nous présentons dans un premier temps les résultats obtenus en réalisant des simulations de l’évolution de l’altitude du lit de la Seine sur le long terme, afin d’étudier deux hypothèses de vitesse de surrection tectonique dont les valeurs nous avaient été suggérées au cours de l’analyse des données de terrain (chapitre 3.1) : 60m/Ma et 80m/Ma. Les résultats de ces simulations permettent de connaître l’évolution temporelle de l’altitude du point de confluence Seine/Marne, juste en amont de Paris. Dans un temps, nous avons donc utilisé ce signal pour analyser le comportement du profil de la Marne lorsqu’il est soumis à trois valeurs différentes de la surrection tectonique  Nous utilisons enfin certains des résultats sur l’évolution du fond de la vallée de la Seine dans notre modèle d’évolution du relief des versants. Nous avons ainsi étudié deux versants caractéristiques de la vallée de la Seine : Montereau et Méry-sur-Seine. La comparaison des résultats du modèle de l’évolution des vallées appliqué à ces deux villes, situées dans la même région et dont les versants sont entièrement crayeux, nous a permis de mesurer l’impact de l’érosion fluviatile sur la morphologie du relief. Les signaux temporels que nous avons utilisés (modèle temporel et variations eustatiques) reposent la courbe du rapport isotopique de l’oxygène dont l’évolution sur le dernier million d’années est rappelé sur la figure 3.76.

Nous remarquons que le rapport isotopique dépasse la valeur 5 pour la première fois vers -650ka. Il dépasse ou est très proche de cette valeur de façon régulière par la suite. L’amplitude du signal s’amplifie donc à partir de cette date, elle se traduit sur la courbe des variations du niveau marin par une profondeur plus importante lors des grandes régressions marines. Etant donné que les données sous marines sont rares, nous avons construit le profil initial de la Seine pour t=-1Ma à partir du profil d’équilibre dans les conditions tempérées. Comme pour les simulations présentées dans le chapitre précédent, et parce que les résultats de l’érosion régressive sont satisfaisants entre -400ka et 0ka, nous avons choisi de donner la même valeur de profondeur à l’extrémité sous-marine du profil initial de -1Ma, soit -100m.  La figure 3.78 présente un exemple des résultats obtenus dans la vallée de la Seine. On voit ainsi que depuis l’estuaire jusqu’à la source (Nod-sur-Seine est situé à 6km de la source), le profil enregistre cette rupture et se comporte de façon différente avant et après -650ka. La morphologie de l’estuaire de la vallée de la Seine témoigne des grandes érosions régressives du Quaternaire. Les auteurs (Lefebvre et al., 1994, Lautridou et al., 1999) décrivent de grands replats d’érosion sur lesquels se superposent plusieurs séries sédimentaires d’origine marine et fluviale alternativement. Le premier replat d’érosion serait daté du stade 22 (-800ka), et lui succèderaient ensuite un replat formé pendant le stade 16, puis 12, 6 et 2. Ces âges ont été établis à partir de courbes isotopiques en reliant les valeurs extrêmes du rapport isotopique aux grandes régressions marines conduisant à la formation de ces replats. Ainsi, étant donné que nous utilisons une courbe qui ne présente pas de rupture au stade 22, vers -800ka, nous ne pourrons pas reproduire la mise en place des niveaux proposés par Lefebvre et al., (1994). En revanche, nous discuterons dans le paragraphe suivant d’un nouveau scénario pour l’âge de ces terrasses. Nous pouvons appliquer notre modèle dans la vallée de la Seine puis de la Marne en considérant plusieurs scénarios tectoniques. La simulation qui va donner les résultats les plus satisfaisants, nous permettra de déterminer la (ou les) valeur(s) de vitesse tectonique en fonction de la position sur le profil. Nous pourrons alors proposer une carte présentant la répartition spatiale des contraintes de surrection tectonique dans le Bassin parisien.