Resumen de Messinian-Zanclean canyons in the Digne nappe (southwestern Alps): : tectonic implications

Jean-Claude Hippolyte, Georges Clauzon, Jean Pierre Suc

• English

  Mapping thick conglomerates in the subalpine chains around Digne allows reconstruction of a deeply incised Messinian-Pliocene paleo-drainage network. It shows that the main rivers (Bléone, Bès, Mardaric, Eaux-Chaudes) have existed since at least the Messinian. Pollen analysis reveals that the Pliocene-Early Quaternary continental infill of these canyons did not start at 5.3 Ma, like in the Zanclean rias, but in the Late Pliocene (between 3.4 and 2.6 Ma). This 2 m.y. delay results in part from the timing of the retrogradation of the alluvial wedge, and in part from the inland shift of the river mouths that accompanied the Zanclean flooding of Messinian canyons. This shift corresponds to a shortening of hundreds of kilometers of the river profiles that caused the river to gain more erosive energy. This strong Zanclean erosion is contemporaneous with the main infill of the rias downstream.

  We describe sections of paleo-canyons that were uplifted, tilted, overthrusted or truncated by strike-slip faults. The geometry of this dissected drainage network provides new constraints on the tectonic evolution of the southern subAlpine chains. An about 2.3 km strike-slip separation of the Bléone river paleo-canyon confirms that the front of the Digne nappe is an oblique ramp of the south-verging thrust system of the "Arc de Castellane". This nappe moved south-southwestward along the N015 trending tear fault. Fault striation analysis in the Late Pliocene-Quaternary conglomerates shows that this displacement was characterized by ENE-WSW compression, along the Digne oblique ramp, consistent with its dextral slip. Most of the Digne nappe displacement (~20 km) occurred prior to the Late Pliocene as shown by the La Bonnette section of the Bléone paleo-canyon that incises a block of the overthrusted "residual basin". It was followed by ~2.3 km southward displacement along out-of-sequence faults during the Late Pliocene and the Quaternary. This out-of-sequence reactivation of the Digne nappe is contemporaneous with the formation of the Barles half-window nappe anticline as shown by the 345 m uplift of the l'Escuichière paleo-canyon. The reconstructed paleo-drainage network attests for the tectonic activity of the Barles nappe anticline, the Bès tear fault, the Saint Benoît tear faults and the Digne nappe during the Pliocene and the Quaternary.

• français

  Dans les chaînes subalpines de Digne, la cartographie de conglomérats qui ont rempli de profonds canyons permet de reconstruire un réseau hydrographique attribuable au Messinien et au Pliocène. On met ainsi en évidence que les principales rivières (Bléone, Bès, Mardaric, Eaux-Chaudes) existent depuis au moins le Messinien. L'analyse de pollens provenant du fond de ces canyons révèle que leur remplissage Pliocène-Quaternaire n'a pas commencé à 5,3 Ma comme pour les rias zancléennes, mais pendant le Pliocène supérieur (entre 3,4 et 2,6 Ma). Ce retard de 2 Ma est expli-qué pro parte par le temps nécessaire au prisme continental rétrogradant, engendré par la sédimentation alluviale, pour arriver dans cette zone, mais surtout par le saut en amont de plusieurs centaines de kilomètres de l'embouchure des riviè-res qui résulta de l'ennoiement des canyon messiniens au Zancléen. Le raccourcissement du profil d'érosion des rivières accéléra l'érosion en amont, tandis que le matériel érodé participa au remplissage sédimentaire des rias zancléennes.

  Près de Digne, nous décrivons des segments de paléo-canyons qui ont été soulevés, basculés, chevauchés ou bien tronqués par des failles décrochantes. La géométrie du réseau de drainage déformé tectoniquement apporte des contraintes nouvelles sur l'évolution tectonique des chaînes subalpines méridionales. Un décalage de 2,3 km du paléocanyon de la Bléone confirme que le front de la nappe de Digne est une rampe décrochante oblique du système de chevauchement à vergence sud de l'arc de Castellane. Cette nappe s'est déplacée vers le SSW le long de la faille décrochante du Bès de direction N015. L'analyse des stries tectoniques dans les conglomérats remplissant les canyons permet de caractériser des directions de compression ENE-WSW confirmant le glissement dextre Plio-Quaternaire du décrochement du Bès. L'essentiel du déplacement de la nappe de Digne (~20 km) s'est produit avant le Pliocène supérieur car le canyon de la Bléone a entaillé les blocs chevauchés du « bassin résiduel » (site de La Bonnette). La mise en place principale de la nappe de Digne a été suivie durant le Pliocène supérieur-Quaternaire par un déplacement de ~2.3 km le long de failles hors-séquences. Ce déplacement hors-séquence est contemporain de la formation de l'anticlinal de nappe de Barles comme le montre le soulèvement de 345 m du paléocanyon de l'Escuichière. Le réseau de drainage reconstitué met donc en évidence l'activité de l'anticlinal de nappe de Barles, de la faille du Bès, de la faille de Saint Benoît, et de la partie interne de la nappe de Digne jusque dans le Pliocène et le Quaternaire.