Depuis la fin du XIXe siècle, des analyses géomorphologiques dans le piémont alpin ont mis en évidence des morphologies morainiques issues de grandes avancées glaciaires au cours des derniers cycles glaciaires (Delafond, 1889; Mandier, 1984; Schlüchter, 2004; Monegato et al., 2007; Preusser et al., 2011; Ivy-Ochs, 2015; Gianotti et al., 2015). Le développement de méthodes de datation absolue a permis d’établir un cadre chronologique de ces fluctuations glaciaires dans les Alpes depuis le dernier maximum glaciaire entre 26,5 et 19 ka (LGM), jusqu’à la fin du Tardiglaciaire. Dans les Alpes occidentales françaises, de nombreuses morphologies et dépôts issus d’environnements glaciaires et proglaciaires sont hérités de ces glaciations du Quaternaire. Ces avancées glaciaires ont été définies par une approche morphostratigraphique, mais le cadre chronologique absolu basé principalement sur des datations 14C reste très fragmentaire et sujette à débat (Mandier, 1988; Monjuvent & Nicoud, 1988a, 1988b). Ainsi, le complexe morainique du piémont issu des avancées maximales du lobe glaciaire du lyonnais n’a pas encore été daté de manière absolue. De même, la dynamique et la chronologie du retrait glaciaire, depuis le dernier maximum d’extension jusque dans les vallées alpines restent très parcellaires (Schoeneich, 1998; Mandier et al., 2003).

Ce travail de thèse se focalise dans un premier temps sur le piémont des Alpes occidentales françaises et plus précisément sur le complexe morainique du lobe lyonnais et sur les dépôts fluvioglaciaires associés. Ce travail se concentre ensuite sur la dynamique de retrait depuis le piémont jusqu’en amont de la vallée de la Maurienne. Pour la première fois sur ce secteur, les méthodes de datation absolue par radionucléides cosmogéniques 10Be et par luminescence (OSL) ont été utilisées. Cette étude est basée sur une nouvelle caractérisation géomorphologique et sédimentologique des dépôts glaciaires et proglaciaires, afin de mettre en évidence et de dater les fluctuations (avancées et retraits) des glaciers des Alpes occidentales françaises depuis le front montagneux jusqu’en amont de la vallée de la Maurienne.

Dans le piémont, les analyses géomorphologiques et sédimentologiques des systèmes fluvioglaciaires localisés au front du complexe morainique du lobe lyonnais ont mis en évidence une corrélation topographique entre les terrasses fluvioglaciaires et les différents ensembles de moraines (fig. 1) (Gribenski et al., 2021; Roattino et al., 2021).

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Ces systèmes fluvioglaciaires ont été ensuite datés par luminescence. Les résultats indiquent une activité fluvioglaciaire vers 75-60 ka au cours du MIS 4 à l’origine du dépôt des terrasses corrélées aux moraines du maximum d’extension du lobe lyonnais. Une seconde activité fluvioglaciaire vers 30-40 ka au MIS 3 est à l’origine des terrasses fluvioglaciaires corrélées aux moraines laissées par une extension du lobe lyonnais géométriquement proche de celle du MIS 4 (Gribenski, et al., 2021).

Pour compléter cette chronologie OSL, des datations par âges d’exposition 10Be ont été réalisées sur 9 blocs glaciaires localisés sur le complexe morainique et sur 12 blocs erratiques situés sur le reste du piémont (fig. 2). Les résultats montrent un retour du lobe glaciaire sur le piémont au LGM vers 24-21 ka. Cette extension LGM est légèrement moins étendue que les extensions du MIS 4 et du MIS 3. En arrière de ces moraines, une réavancée / stabilisation a été mise en évidence à 19 ka (figs. 2 et 3). Enfin, les âges d’exposition indiquent que le piémont est déglacé à 16,5 ka.

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Thibault Roattino

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Thibault Roattino

En amont du piémont, des âges d’exposition 10Be ont permis de reconstituer la dynamique de déglaciation dans les Alpes occidentales françaises au Tardiglaciaire. Ces âges d’exposition sont issus de datations inédites sur blocs erratiques ainsi que de datations sur blocs erratiques et glaciaires publiées (Nicoud et al., 2009; Prud'homme et al., 2020; Couette et Ghienne, in prep.). Ces résultats ont permis de retrouver des positions glaciaires de l’entrée du piémont (Culoz) jusqu’en amont de la Maurienne (Bessans) entre ~16,5 et ~12,5 ka. Entre l’entrée du piémont et la partie aval de la Maurienne (Pas du Roc), des âges d’exposition proches les uns des autres suggèrent un retrait rapide à environ 16,5 ka sur environ120 km.

En Maurienne, des analyses sédimentologiques de deux affleurements (Verney et Lanslebourg, fig. 4) ont permis de mettre en évidence deux avancées glaciaires n’ayant pas laissé de moraines. La première avancée glaciaire est marquée par des déformations retrouvées dans un dépôt deltaïque au Verney. A Lanslebourg, des faciès de plus en plus proximaux vers le haut de la succession sédimentaire et des déformations de cônes proglaciaires sous-aquatiques attestent de la seconde avancée glaciaire. Les analyses sédimentologiques, les datations par exposition et les âges par luminescence, permettent de reconstituer six fluctuations du glacier de l’Arc. Trois étapes de retrait glaciaire ont été mises en évidence entre 16,7 et 14,6 ka ; à 15,3 et à 14,5 ka respectivement. Puis, deux stades de réavancée du glacier de l’Arc (stade du Verney et stade de Lanslebourg) mis en évidence par les analyses sédimentologiques. L’âge de ces deux avancées sont estimés entre 14,5 et 13,6 ka. Enfin le dernier stade (stade de Bessans) est marqué par des moraines frontales issues d’une réavancée à 12,5 ka (fig. 4) au Dryas récent.

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