Les processus de genèse des plaines alluviales

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1 Les processus de genèse des plaines alluviales Pierre Weill *, Isabelle Cojan, Benoit Deleplancque MINES ParisTech, Centre de Géosciences Atelier PIREN Seine phase 6, axe «Interfaces nappe-rivière» 1 er juillet 2014

2 Plaine alluviale? Environnements continentaux plats, dominés par les reliefs du bassin versant Hydrologie plaine d inondation surface à proximité du cours d eau, inondée avec une certaine période de retour Sédimentologie définition génétique (Nanson & Croke, 1992) Formation sédimentaire plane, séparé du chenal par des berges, et constituée de sédiments alluviaux transportés par le cours d eau dans les conditions d écoulement actuelles. Environnement contemporain des conditions hydro-climatiques présentes. Marne, France Sesia, Italie 2

3 Classification des styles fluviatiles Rivières en tresses Rivières méandriformes Resurrection River, Alaska Sacramento River, USA Rivières anabranches Church et al. (2006) Saskatchewan, Canada 3

4 Construction d une plaine alluviale 2 principaux processus de construction d une plaine alluviale Accrétion latérale : charge de fond préservée dans la plaine par la migration du chenal ou des corps sédimentaires chenalisés Accrétion verticale (aggradation) : sédiments fins transférés de la colonne d eau vers la plaine alluviale lors de crues de débordement Accrétion verticale (dynamique de crues) Modèle FLUMY Accrétion latérale (migration du chenal) Songhua River, Chine Bassin de Loranca, Espagne 4

5 Dépôts chenalisés Charge de fond (sables et graviers) Transport par charriage et saltation Organisation en corps sédimentaires d échelles imbriquées (de la ride au banc composé) Moselle, France Confluence Bléone-Arigeol, France Bridge (2003) 5

6 Dépôts chenalisés Carrières de granulats Corps réservoirs (eau, hydrocarbures, minéralisations) Gravière sur la Bassée Barre de méandre, Espagne Bridge (2003) 6

7 Dépôts de crue La Severn (UK) en crue, novembre

8 Dépôts de crue Construction des berges, levées et dépôts de crue Sédiment en suspension exporté vers la plaine lors de crues de débordement Diminution de l épaisseur et de la granulométrie des dépôts avec la distance au chenal Delta du Mississippi, USA Press & Siever (1997) Rivière Laitaure, Suède 8

9 Dépôts de crue Rupture de berge - lobes de crevasse (silteux à sableux) 250 m Columbia River, Canada Gouw, 2007 (d après Smith et al., 1989) 9

10 Dépôts de crue Rupture de berge - lobes de crevasse (silteux à sableux) Columbia River, Canada Seine méandre de la Motte-Tilly (Bassée) Bowmont River, Ecosse 10

11 Avulsions Conséquence d une rupture de berge Portions de plaines à lithologie propice (sables érodables) Présence d anciens chenaux (Aslan et al., 2005) Elévation du chenal au-dessus de sa plaine Jones & Schumm (1999) chenal avulsion paléo-chenal 5 km Rivière Assiniboine, Canada (Bater, 2005) 11

12 Avulsions Avulsions 12

13 Dépôts chenalisés / Dépôts de crue Recoupements de méandres Formation de lacs, déconnectés du chenal par un bouchon sableux Lentement remplis par la décantation de sédiments fins apportés par les crues + MO Bouchons argileux Affluant du Yenisei, Russie Smoky Hill River, Kansas (USA) 13

14 Architecture des plaines alluviales Diversité de processus hydro-sédimentaires, dans le chenal ou la plaine alluviale Milieu sédimentaire hétérogène Genèse et architecture de la plaine alluviale dépendantes de la dynamiue du système fluviatile Vitesse de migration du chenal Intensité et fréquence de crues Fréquence d avulsion Charge sédimentaire Facteurs de contrôle Climat Tectonique Géologie et géomorphologie Variable dans le temps et l espace Ghazi and Mountney, 2009

15 En Europe du Nord-Ouest Genèse des plaines alluviales contrôlées par les cyclicités climatiques au Quaternaire Cycles de ans Terrasses fluviatiles Témoins des plaines alluviales passées Terrasses de la Seine à la confluence avec le Loing (Antoine et al., 2007) Aggradation / remaniement Aggradation Incision Guibbard & Cohen (2008)

16 Merci de votre attention! Fleuve Amour, Chine

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