Thèse Reconstitution du Paléoréseau Hydrographique à l'Oligocène Routage Sédimentaire Paléoreliefs et Mise en Place des Massifs Cristallins Externes dans les Alpes Occidentales du se H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Claude Bernard Lyon 1 École doctorale : E2M2 - Evolution Ecosystèmes Microbiologie Modélisation Laboratoire de recherche : LGL TPE - Laboratoire de Géologie de Lyon : Terre, Planètes et Environnement Direction de la thèse : Philippe SORREL ORCID 0000000300745961 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-06-09T23:59:59 L'évolution spatiale et temporelle des réseaux hydrographiques dans les bassins d'avant-pays reflète le couplage entre tectonique et érosion lié au développement de l'orogène. Les réseaux de drainage constituent une composante majeure des systèmes de routage sédimentaire en contrôlant le transfert de sédiments terrigènes depuis la source jusqu'aux bassins. Cependant, à ce jour, les étapes de l'évolution du réseau hydrographique oligocène liée au développement du relief dans les Alpes du SE demeurent encore assez peu contraintes, en grande partie à cause de la difficulté d'établir un calendrier précis de l'évolution des sources dans les bassins aujourd'hui préservés. Ce travail de thèse s'attachera ainsi à (i) proposer une ré-évaluation de la chronologie de dépôt des Molasses Rouges dans les Alpes du SE sur la base d'un calendrier séquentiel révisité intégrant de nouvelles datations géochronologiques (U/Pb sur carbonates continentaux) et (ii) obtenir de nouvelles données de provenance basées sur une large étude source-to-sink réalisée à une échelle régionale. Ce projet permettra d'obtenir de nouvelles contraintes sur la localisation des zones sources de sédiment dans le bassin d'avant-pays, les points d'entrée, ainsi que l'évolution du routage hydrographique dans le contexte de la déformation compressive alpine à l'Oligocène. Par voie de fait, ce projet offrira aussi de nouvelles perspectives sur le calendrier d'exhumation des Massifs Cristallins Externes (massif de l'Argentera-Mercantour). Comprendre l'évolution du système orogénique des Alpes occidentales nécessite de comprendre comment la topographie - et le réseau hydrographique - ont évolué au Paléogène, quelles zones sources ont été érodées et par quels voies (routage sédimentaire) ces produits d'érosion ont-ils été transportés dans les bassins d'avant-pays situés dans la zone de piémont. Si certaines études ont proposé un modèle de migration de la ligne de partage des eaux entre les Alpes internes et les Alpes externes (Grosjean et al., 2012 ; Jourdan et al., 2012 ; Pfiffner et al., 2012 ; Schlunegger et al., 2002), le débat reste encore controversé pour la période de l'Oligocène (34-23 millions d'années, ou Ma), où la quantité de données disponibles ne permet pas une reconstruction fine de l'évolution du réseau hydrographique en lien avec l'évolution du relief. L'identification de zones sources sur la base des lithologies nécessite le couplage de différentes méthodes (pétrologie, géochimie et spectroscopie ; e.g., Schwartz et al., 2012 ; Jourdan et al., 2012, 2013), qui doivent par ailleurs être conduites sur un nombre d'échantillon représentatif et ce, dans les différents bassins de sédimentation en connexion au moment du dépôt. Malheureusement, les études récentes ne reposent que sur un faible nombre d'échantillons analysés (e.g ; Mark et al., 2016 ; Huet al., 2025). Par ailleurs, les données récoltées n'ont jamais été intégrées à l'échelle de l'intégralité du bassin d'avant-pays des Alpes du SE, aujourd'hui divisé en plusieurs sous-bassins entre l'Arc de Castellane au SE et le massif du Dévoluy au NW. Par conséquent, le calendrier de développement du relief, et du réseau hydrographique, ne reste que très fragmentaire dans les Alpes occidentales du SW pour la période de l'Oligocène. La problématique suivante s'impose alors : comment le système de drainage a-t-il évolué, et comment s'est-il adapté à la mise en place des Massifs Cristallins Externes (Mercantour, Argentera) en contexte de tectonique active au Chattien (i.e., 28-23 Ma) ? Ce travail de thèse s'orientera ainsi autour de 3 axes majeurs :

(1) Obtenir de nouvelles contraintes d'âge dans les dépôts de la Molasse Rouge, en étudiant les séries sédimentaires de différents bassins préservés dans les Alpes occidentales du SE (analyses U/Pb sur carbonates continentaux);

(2) Obtenir de nouvelles contraintes de provenance sur la base d'une étude « source-to-sink » réalisée à l'échelle régionale. Ce travail de thèse visera ainsi à réaliser des datations U-Pb sur apatites et zircons couplées à l'analyse de traces de fission sur apatites et zircons. Ce volet d'analyses sera réalisé sous la supervision de M. Bernet, co-directeur de thèse à l'ISTerre (Université Grenoble Alpes) ;

(3) Obtenir de nouveaux scénarios d'évolution du système de drainage oligocène dans les Alpes du SE. En particulier, les nouvelles données thermochronologiques obtenues permettront de réaliser des simulations numériques afin d'obtenir de nouveaux scénarios d'exhumation dans les zones sources du bassin versant alpin.
Sédimentologie (silicoclastiques) ; Géochronologie U/Pb sur carbonates continentaux (calcrètes, caliches) ; Datations U-Pb sur apatites et zircons couplées à l'analyse de traces de fission sur apatites et zircons ; Modélisation numérique.

Le/la candidat(e) devra avoir des connaissances en sédimentologie, géochronologie, géochimie sédimentaire et géologie alpine. Des compétences démontrées en observation de terrain, levé de logs sédimentologiques, cartographie et/ou modélisation numérique seront un net avantage pour mener à bien ce projet, ainsi que pour mettre en place les collaborations envisagées. Les candidat(e)s doivent avoir suivi un cursus de Master en Sciences de la Terre, Géologie, Géosciences, avec une forte appétence pour les environnements superficiels et la dynamique de la surface terrestre. Le/la candidat(e) devra avoir des compétences avérées en communication orale/écrite en anglais. Nous encourageons/recommandons fortement aux candidat(s) de s'adresser à Philippe Sorrel (****@****.**) AVANT tout dépôt de dossier de candidature.