Les incisions d'un paysage, formant généralement des terrasses, sont interprétées comme les marqueurs de changements climatiques ou tectoniques passé, de variations de niveau de base ou de rétroactions propres au système. Cette thèse propose de préciser leur interprétation en étudiant un système montagne-piémont. Une étude utilisant le modèle numérique CIDRE, a montré que des incisions autogéniques (sans changement climatique ou tectonique) se développaient dans le système s'il existait un seuil de transport non négligeable et une condition aux limites aval correspondant à une rivière transversale. Les incisions se propagent de l'apex du piémont vers l'aval et vers l'apex de la montagne. Les rétroactions avec la montagne sont d'autant plus importantes que le piémont est long. Le couplage montagne-piémont induit une réponse simple ou complexe du système à un changement climatique selon l'intensité de ce dernier. L'étude de cas naturels a montré que les taux d'érosion actuels des bassins versants au Chili sont essentiellement contrôlés par les débits moyens et des seuils de couverture végétale et de pente moyenne. Le système montagne-piémont de Las Tunas (Sud de Mendoza, Argentine) est incisé en trois niveaux terrasses. La géométrie des terrasses et leur continuité depuis le piémont jusqu'à la Cordillère sont précisées par nos données GPS. Elles attestent des fortes interactions entre montagne et piémont. Les analyses 10Be montrent que les incisions sont reliées aux cycles glaciaires-interglaciaires. Enfin, les profils de 10Be versus profondeur montrent une remobilisation des terrasses (faiblement pentées et déconnectées) sur plus de deux mètres de profondeur.

Le rôle des interactions et couplages entre la tectonique, le climat et les processus de surface sur l'évolution des chaînes de montagne représente une question prépondérante dans la communauté des Sciences de la Terre depuis une vingtaine d'années. Dans cette étude, l'évolution récente du relief du massif des Ecrins-Pelvoux (Alpes occidentales françaises) en réponse aux changements climatiques marquant la transition entre le Pléistocène et l'Holocène est abordée à partir de l'utilisation des nucléides cosmogéniques produits in-situ (10Be et 26Al) mesurées sur plus de 60 échantillons prélevés sur des surfaces rocheuses en place ou issus de matériaux détritiques. Les mesures en 10Be et 26Al réalisées à partir d'échantillons récoltés sur des morphologies glaciaires (polis glaciaires, roches moutonnées et nunataks) témoins de l'extension des glaciers lors de la dernière période glaciaire (LGM ou Last Glacial Maximum), apportent de nouvelles contraintes temporelles quand aux modalités de la déglaciation du massif. Les âges d'exposition obtenus indiquent que les glaciers des bassins de la Durance, Romanche/Vénéon et du Drac réagissent différemment au changement climatique global qui marque la fin du Dernier Maximum Glaciaire et mettent en évidence le retrait progressif des glaciers du massif des Ecrins-Pelvoux durant le Tardiglaciaire entre ~20 et 11 ka. La mesure en 10Be d'alluvions fluviatiles prélevées dans plusieurs rivières indique que l'érosion depuis le retrait glaciaire est contrôlée, à l'échelle du massif, par les processus de gélifraction qui affectent principalement les lignes de crêtes rocheuses. Les taux de dénudation moyens obtenus varient entre 0.27 et 1.07 mm an-1. Ces résultats sont cohérents par rapport aux taux de dénudation postglaciaires obtenus pour d'autres régions des Alpes, confirmant ainsi le rôle significatif des processus périglaciaires sur l'évolution récente des reliefs des montagnes tempérées. Enfin, les résultats obtenus à plus petite échelle dans le bassin versant du Vallon des Etages (Haut Vénéon) indiquent que la signature 10Be des alluvions est dominée par les matériaux détritiques exportés depuis les marges proglaciaires actuelles et/ou du Petit Age de Glace (XVII-XIXe siècles). Cependant, les concentrations mesurées sur les matériaux détritiques d'origine glaciaire représentent vraisemblablement un mélange entre des produits d'érosion glaciaire et des sédiments périglaciaires issus de l'activité de la gélifraction au niveau des parois surplombant la langue terminale du glacier.

As increasing emphasis is placed upon the role surface processes play in regulating tectonic behaviour, the need for accurate measurements of denudation rate has become paramount. The quantity and quality of denudation rate studies has grown with the advent of cosmogenic radionuclide techniques, capable of recording denudation rates over timescales of 100 to 1000000 years. This study seeks to utilise cosmogenic 10Be concentrations measured in alluvial sediments in order to further develop this method and to investigate rates of basin-wide denudation in the San Bernardino Mountains, an active orogen associated with the San Andreas Fault system. The theory which underpins measurements of basin-wide denudation rates with cosmogenic radionuclide analysis is evaluated in light of recent understanding of production mechanisms. Field testing of the assumptions required by the basinwide denudation rate model highlights the importance of sampling thoroughly mixed sediments. Denudation rates ranging over three orders of magnitude are measured by applying the cosmogenic radionuclide technique in thirty-seven basins throughout the San Bernardino Mountains. Results show a relationship between denudation rate and slope which provides quantification of the threshold slope angle in high relief granitic environments and suggests tectonic activity is the first order control of denudation rates in these mountains. Mean annual precipitation is shown to exert no significant influence over the rates measured in the San Bernardino Mountains. Questions concerning denudation rates recorded over differing timespans are addressed using the cosmogenic technique, (U-Th)/He thermochronometry, incision into dated horizons and modern day sediment flux data. This comparison reveals that a decrease in rates with distance from the San Andreas Fault has been consistent throughout the lifespan of the San Bernardino Mountains and provides further evidence that a tectonic mechanism is driving denudation in this region. The relevance of both spatial and temporal scale in geomorphic studies is considered in light of these results, highlighting the need for a greater appreciation of their role in the interpretation of basin-wide denudation rates.

Les modalités d’évolution d’une côte rocheuse granitique en contexte de marge passive restent encore mal connues à ce jour, du fait de leur évolution lente. L’objectif de l’étude du littoral granitique du sud-Finistère vise à mieux comprendre son développement et sa dynamique érosive sur une échelle de temps variant entre le Cénozoïque et le Quaternaire. Une cartographie Terre-Mer de détail a permis d’identifier plusieurs objets morphologiques : une rasa (≈15m), une terrasse marine (≈7m), une plateforme littorale (0-5m) et une plateforme rocheuse sous-marine (-70 à 0m). Ces objets témoignent de la variabilité spatiale et temporelle des processus tectoniques vs. eustatiques sur le littoral breton. L’architecture 3D de la zone révèle une plateforme rocheuse sous-marine très fracturée avec de grands accidents délimitant plusieurs micro-blocs et fonctionnant au Cénozoïque (compression pyrénéenne éocène, puis ouverture Atlantique Oligocène et extension au post-Oligocène avec l’ouverture continentale des grabens du Rhin). La Pointe SO de la zone d’étude se stabilise durant le tardi-Cénozoïque, révélant que les figures d’érosion aériennes (rasa et terrasse marine) ont été générées lors de plusieurs paléo-haut niveau marin. Les larges surfaces des objets terrestres s’expliquent par l’action combinée des purges eustatiques sur un matériel granitique très altéré. Il a été démontré que la morphologie de la zone littorale granitique a été façonnée a minima par deux épisodes de purges eustatiques durant le MIS 5 (120ka) et l’Holocène (10ka). Les taux d'érosions verticaux obtenus pour la terrasse marine et la plateforme littorale varient entre 3.35 ±0.32 m.Ma-1 et 6.20 ± 0.80 m.Ma-1. / The granitic rocky coast evolution, in passive margin context, is still not completely understood as its evolution is lower. The aim of the South-Finistère shore zone studying is to better understand its development and erosive dynamic on a time scale ranging between Cenozoic and Quaternary. A detailed onshore/offshore mapping has been realized, highlighting several erosional features. From land seaward, a rasa (≈15m-high), a marine terrace (≈7m-high), a shore platform (0-5 m-high) and a rocky marine platform (-70 à 0m) have been emphasized. These objects evidence temporal variations in the response of the tectonic or eustatic processes. The 3D architecture of rocky marine platform demonstrates a highly fractured domain with major faults bounding several micro-blocks, reactivated between the Eocene (Pyrenean compression) and Late / Post-Oligocene (Rhine continental transform zone activation). The quantitative geomorphology applied on the western part of studying zone reveals none late-Cenozoic uplift. Consequently, the rasa and marine terrace have been shaped during a high paleo-sea level. The granitic surface’s erosion produces horizontal joint planes, as a result of weathering processes. The combination between planar and horizontal granitic jointing and the marine eustatic purge explains the large width of granitic eroded surfaces.Two eustatic purges (MIS 5 and Holocene) have been shaped the granitic shore zone and the vertical erosion, rate obtained for various lateritic horizon in onshore and shore domains, is ranging between 3.35 ±0.32 m.Ma-1 and 6.20 ± 0.80 m.Ma-1.

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(理学) / 甲第22264号 / 理博第4578号 / 新制||理||1657(附属図書館) / 京都大学大学院理学研究科地球惑星科学専攻 / (主査)准教授 松四 雄騎, 教授 千木良 雅弘, 教授 岩田 知孝 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Science / Kyoto University / DGAM

Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI) / Subglacial chemical processes in Antarctica are potentially significant contributors to global geochemical cycles, but current understanding of their scale and nature is limited. A sequential chemical extraction procedure was developed and tested to investigate the utility of meteoric 10Be as a tracer for chemical weathering processes beneath the East Antarctic Ice Sheet. Subglacial meltwater is widely available under the Antarctic Ice Sheet and chemical constituents within it have the potential to drive geochemical weathering processes in the subglacial environment. Meteoric 10Be is a cosmogenic nuclide with a half-life of 1.39×106 years that is incorporated into glacier ice, therefore its abundance in the subglacial environment in Antarctica is meltwater dependent. It is known to adsorb to fine-grained particles in aqueous solution, precipitate with amorphous oxides, and/or be incorporated into authigenic clay structures during chemical weathering. The presence of 10Be in weathering products derived from beneath the ice therefore indicates chemical weathering processes in the subglacial environment. Freshly emerging subglacial sediments from the Mt. Achernar blue ice moraine were subject to chemical extractions where these weathering phases were isolated and 10Be concentrations therein quantified. Optimization of the phase isolation was developed by examining the effects of each extraction on the sample mineralogy and chemical composition. Experiments on 10Be desorption revealed that pH 3.2-3.5 was optimal for the extraction of adsorbed 10Be. Vigorous disaggregation of the samples before grain size separations and acid extractions is crucial due to the preferential fractionation of the nuclide with clay-sized particles. 10Be concentrations of 2-22×107 atoms g-1 measured in oxides and clay minerals in freshly emerging sediments strongly indicate subglacial chemical weathering in the catchment of the Mt. Achernar moraine. Sediment-meltwater contact in the system was calculated to be on the order of thousands of years, based on total 10Be sample concentrations, local basal melt rates, and 10Be ice concentrations. Strong correlation (R = 0.96) between 10Be and smectite abundance in the sediments indicate authigenic clay formation in the subglacial environment. This study shows that meteoric 10Be is a useful tool to characterize subglacial geochemical weathering processes under the Antarctic Ice Sheet.

Many passive margins experience pulsed exhumation events late in their history as a result of plate boundary distal geodynamic mechanisms or climatic events. The onset of late Cenozoic glaciation, often associated with enhanced rates of erosion, is one such possible cause of passive margin rejuvenation. However, along passive margins the effectiveness of Plio-Pleistocene glaciers at eroding the landscape may be limited by low tectonic rock uplift rates or as a result of erosionally inefficient cold based continental ice-sheets. In this dissertation the evolution of post-orogenic topography and the effect of glaciations on denuding landscapes along the North Atlantic Passive Margin, in the White Mountains of New Hampshire and the western Scottish Highlands, was investigated. Background exhumation rates averaged over 106-7 yr timescale were determined using apatite (U-Th)/He thermochronology. To resolve whether or not a change in exhumation rate occurred coincident with glaciation these background exhumation rates were compared to magnitudes of erosion averaged over the glacially relevant 103-4 yr timescale using the in situ terrestrial cosmogenic nuclide 10Be. In chapter two, 106-7 yr timescale exhumation and burial histories across the western Scottish Highlands were determined. The results show that post-orogenic burial and exhumation is mostly a result of plate margin distal tectonic and magmatic factors that are variable across short distances (i.e., <100 km). In chapter three, patterns and magnitudes of erosion during glaciation and following deglaciation in the Scottish Highlands were investigated. The results indicate that polythermal glacial erosion denuded low elevation portions of the Scottish Highlands and preserved summits. This produced relief but did not significantly lower the maximum elevation of the landscape. Following deglaciation Scotland's sediment budget remains dominated by glaciogenic sediment. In the fourth chapter, magnitudes of background exhumation in the Presidential and Carter Ranges of the White Mountains, New Hampshire were compared to magnitudes of glacial erosion. The results indicate that most relief was produced prior to glaciation and that background exhumation rates in the Cenozoic are low (<0.01 mm yr-1). In the late-Cenozoic, cold- based glaciation prevented an acceleration of erosion in the White Mountains. The post- glacial sediment budget is made up of dominantly glaciogenic sediment. Overall, the main findings of this dissertation are; (1) post-orogenic burial, exhumation, and relief production are mainly the result of spatially heterogeneous plate margin distal vertical crustal motions; across passive margins covered by large continental ice sheets; (2) cold-based ice limits the magnitudes of late Cenozoic glacial erosion sediment budgets continue to be dominated by glaciogenic sediment, >10 ka after and (3) post-glacial deglaciation. / Ph. D.

Parmi les méthodes de reconstitution de l'histoire du champ géomagnétique, l'étude des variations de la production atmosphérique d'isotopes cosmogéniques s'est récemment développé. Cette production est modulée au premier ordre et aux échelles multimillénaires par l'intensité du champ géomagnétique. Son enregistrement dans les archives de l'environnement terrestre en apporte une lecture indépendante, donc complémentaire des méthodes paléomagnétiques. Ce travail vise à retracer les changements de taux de production de 10Be enregistrés dans les sédiments marins, afin de restituer les variations du moment géomagnétique depuis environ 800 000 ans. Les rapports 10Be/9Be authigéniques mesurés par Spectrométrie de Masse par Accélérateur le long de trois séquences de différentes latitudes, permettent de caractériser la production globale de 10Be sur deux intervalles de temps. (1) Lors de la baisse du moment dipolaire associée à l'excursion Laschamp (~41 000 ans BP), la surproduction de 10Be à 38°N et 2°S, confirmée par des mesures de 10Be/230Thxs, est identique à celle restituée dans les glaces du Groenland. (2) L'étude menée sur une carotte prélevée à l'équateur couvrant l'intervalle 800 000 – 250 000 ans BP (époque Brunhes), révèle les phases successives de surproduction globale de 10Be déclenchées par les chutes de moment dipolaires liées à l'inversion Brunhes-Matuyama d'une part et d'autre part à une dizaine d'excursions documentées. La calibration de ces enregistrements avec des valeurs absolues disponibles dans la littérature permet la quantification des moments dipolaires. / Among the methods for reconstructing the geomagnetic field history, studying the variations in cosmogenic isotopes production in the atmosphere has recently developed. At multi millennial scales, this production is mainly modulated by the geomagnetic field intensity. Its record in terrestrial archives provides an independent reading to complement paleomagnetic methods. This work aims at tracing the changes in 10Be production rates recorded in marine sediments, in order to reproduce the geomagnetic variations for the past 800,000 years. Authigenic 10Be/9Be ratios measured using Accelerator Mass Spectrometry along three sequences from different latitudes, characterize the 10Be global production during two time intervals. (1) During the dipole moment low associated with the Laschamp excursion (~ 41,000 years BP), the 10Be overproduction at 38°N and 2°S, confirmed by measurements of 10Be/230Thxs, is identical to that recorded in the Greenland ice sheet. (2) Studying a core collected near the equator and covering the interval 800,000 – 250,000 years BP (Brunhes epoch) reveals the successive phases of global 10Be overproductions triggered by dipole moment lows associated to the Brunhes-Matuyama reversal and also to several other documented excursions. Calibrating these records with absolute values available in the literature allows quantifying dipole moments. These are then compared to paleomagnetic reference reconstructions over the same time series. Bearing out the number and extent of these dipole field lows allows considering to refine their chronology before using their features to get a better understanding of the geodynamo rhythms throughout the last Million years.

Le lessivage du lutum (0-2 µm) est un de processus majeurs de la pédogenèse, qui a néanmoins été peu quantifié et modélisé. Ce processus ainsi que la bioturbation ont été quantifiés ici en couplant des différents systèmes isotopiques (137Cs, 210Pb (xs), 10Be atmosphérique, 206/207Pb, δ13C, 14C) à une modélisation numérique par une équation de diffusion-convection à paramètres variables avec la profondeur. Cette méthode originale a été appliquée sur des anthroposéquences de Luvisols développées sur du loess et différantes de par leur utilisation (culture, prairie ou forêt) et leurs pratiques agricoles (travail du sol, apport du fumier). Nos résultats montrent que 91 ± 9 % du 137Cs et 80 ± 9 % du 10Be sont associés au lutum et ainsi peuvent effectivement tracer des transferts verticaux de matière solide dans les sols à pH > 5 et à teneur en carbone organique faible. Le partage du plomb entre les différentes phases solides est plus complexe. En considérant deux compartiments pour les isotopes (macropores ou la matrice de sol), nous avons conçu un modèle multi-isotopique permettant de quantifier la contribution des transferts de matière solide à la distribution verticale de la fraction 0-2 µm actuelle. Le lessivage est responsable de 9 à 66 % de l'accumulation de lutum dans l'horizon Bt. Le coefficient de diffusion permet de quantifier le taux de mélange par la bioturbation. La modélisation multi-isotopique est une méthode de prédilection pour les études modernes de la pédogenèse et des processus de la zone critique. / Clay translocation is one of the major soil forming processes, howeverit is poorly quantified and modeled. We propose to quantify it togetherwith bioturbation by combining different isotopic systems (137Cs , 210Pb (xs),meteoric 10Be, 206/207Pb, δ13C, 14C) with numerical modeling based on a nonlineardiffusion-convection equation with depth dependent parameters. Thisnovel method has been applied on Luvisol anthroposequences developed onloess, differing by their land use (cropping versus grassland or forest) andtheir agricultural practices (reduced tillage, no tillage and manure input).Our results show that as much as 91 ± 9 % and 80 ± 9 % of 137Cs and10Be, respectively, are associated to the clay size fraction (0-2 µm) and canthus effectively trace vertical solid matter transfers in soils with pH > 5 andlow organic carbon. Lead partitioning between different solid phases is morecomplex. Considering two spatial distributions of isotopes (macropores or soilmatrix), we built up a multi-isotopic modelling approach that simulates theexperimental data with the common set of transfer parameters and allowedus to quantify the relative contributions of vertical solid matter transfers topresent-day 0-2 µm vertical distributions. Clay translocation is responsiblefor 9 to 66 % of the clay accumulations in the Bt-horizon. The diffusion coefficientalso quantifies the rate of soil mixing by bioturbation. Modeling of thekinetics of solid matter transfer at multiple spatio-temporal scales should becomea method of predilection in modern pedogenic and critical zone studies.

L’Himalaya est un prisme orogénique cylindrique, répondant dans son ensemble aux caractéristiques du prisme de Coulomb. Ainsi, la localisation de la déformation s’effectue principalement au front du prisme et les chevauchements transportés ne sont affectés que par de faibles réactivations hors séquence. Cependant, la terminaison ouest de la chaîne himalayenne, appelée syntaxe nord-ouest himalayenne, apparaît comme une singularité. Cette région correspond à une zone d’interaction entre différentes directions de déformation, avec, d’est en ouest, la chaîne du Pir Panjal au sud du bassin du Cachemire orientée NW-SE, la syntaxe d’Hazara-Kashmir et la chaîne des Salt Range orientée E-W, et la chaîne des Sulaiman Range orientée NE-SW. La séquence normale de déformation dans la syntaxe nord-ouest himalayenne n’est pas respectée : une activité hors séquence importante, caractérisée par une déformation accommodée sur des structures internes au front de la chaîne, a été mesurée dans la chaîne des Salt Range par l’étude structurale de la région. De plus, la chaîne du Pir Panjal présente une activité tectonique hors séquence à l’échelle du cycle sismique : le séisme du Kashmir de magnitude Mw = 7.6 du 8 octobre 2005 s’est produit sur la faille de Balakot-Bagh (extrémité nord-ouest du Medlicott Wadia Thrust, MWT) située à plus de 100 km du front de la chaîne. Ces observations posent deux interrogations : (i) la déformation hors séquence observée dans la syntaxe nord-ouest himalayenne à l’échelle du cycle sismique et à l’échelle long terme existe-t-elle à l’échelle intermédiaire ? (ii) la configuration géométrique de la syntaxe nord-ouest himalayenne favorise-t-elle la déformation hors séquence observée ? Pour répondre à ces questions nous avons entrepris une étude de terrain morphotectonique afin de caractériser la déformation dans la chaîne du Pir Panjal. Pour cela, nous avons cartographié le long de la rivière Chenab 7 niveaux de terrasses d’abrasion au toit du MWT, et trois événements d’aggradation régionaux que nous avons datés grâce à trois méthodes (53 échantillons 10Be, 6 OSL et 4 14C). Ces remplissages se terminent aux environs de 35 ka, 15 ka et 3.5 ka à la fin d’épisodes de moussons intenses. La topographie de ces terrasses a été mesurée grâce au GPS cinématique et une station totale, et leur déformation montre qu’il existe actuellement deux structures actives dans cette région : la structure frontale qui conduit au développement d’un anticlinal, et un grand chevauchement situé 20 km en position interne : le Riasi Thrust (portion du MWT). La majorité du raccourcissement, qui atteint 16 mm/an dans la région, est accommodée par le Riasi Thrust avec un déplacement sur la faille compris entre 10 et 14 mm/an. Le reste étant principalement accommodé sur la structure frontale. L’étude du chevauchement situé encore en position interne, le Main Boundary Thrust, a montré que cette structure n’est plus active depuis 15 ka. En parallèle, nous avons réalisé une série de 24 expériences analogiques en utilisant une boîte à sable dont la géométrie des bordures reproduit la partie externe de la syntaxe nord-ouest himalayenne et en faisant varier la rhéologie basale et les épaisseurs de matériaux. Ces expériences ont montré un important raccourcissement perpendiculaire à la direction de convergence, et une influence de cette géométrie des conditions aux limites sur la séquence de déformation : le pourcentage de déformation hors séquence est plus important dans ce cas que dans celui d’un prisme cylindrique. Notre étude montre donc que la déformation hors séquence dans la syntaxe nord-ouest himalayenne existe aussi sur une échelle de temps intermédiaire entre le cycle sismique et le long terme. Nous l’expliquons en partie comme une caractéristique de la déformation d’une forme en syntaxe. D’autres mécanismes tels que l’érosion due à de fortes précipitations locales et un héritage structural pourraient également être envisagés. / Himalaya is a mountain range that follows globally characteristics of the Coulomb prism. Upon them, the deformation is globally localized at the front of the range, and transported thrusts show few out of sequence activity. The northern western Himalayan syntax is different from the rest of the range. In this area, several ranges with different orientations interact; from east to west the Pir Panjal Range, orientated NW-SE, the Salt Range globally orientated E-W and the Sulaiman Range orientated NE-SW. The normal sequence of deformation in the syntax is not respected: an important out of sequence deformation has been measured in the Salt Range by structural studies. Moreover, Pir Panjal Range also presents out of sequence deformation as illustrated by the Mw 7.6 earthquake on 8th October 2005. It occurred on the Balakot-Bagh fault (northern extremity of the Medlicott Wadia Thrust, MWT), located more than 100 km from the front. These observations arise two questions: (i) does out of sequence deformation observed in the syntax at seismic and long term time scale exists at intermediate time scale? (ii) does the geometry of the syntax favor the observed out of sequence deformation? To address these questions we characterized the deformation in the Pir Panjal Range through a morphotectonic study. Along the Chenab River, we mapped 7 strath terraces at the hanging wall of the MWT, and dated 3 regional alluviation events using 3 methods (53 10Be samples, 6 OSL and 4 14C). These events correspond to the end of maximum monsoon phases. We measured the topography of alluvial terraces with kinematic GPS and total station and their deformation revealed that in the Pir Panjal Range deformation is localized along two structures: the frontal one that leads to a growing anticline, and a major thrust situated 20 km in internal position, called the Riasi Thrust (segment of the MWT). Most of the 16 mm/yr convergence in the area is absorbed by the Riasi Thrust which fault displacement rate is comprised between 10 and 14 mm/yr. The frontal structure absorbs the remaining part of the convergence. Also, we looked the more internal thrust called Main Boundary Thrust, and showed that this structure is not active since at least 15 kyr. In parallel, we designed a set of 24 analogic experiments using a sand box which borders geometry reproduced the external part of the northern western Himalayan syntax and changing the basal rheology and thickness of materials. These experiments showed an important shortening perpendicular to the convergence direction, and an influence of this geometry on the deformation sequence: the out of sequence deformation percentage is higher than in cylindrical prism. Our study shows that in the northern western Himalayan syntax, out of sequence deformation also exists at intermediate time scale between seismic cycle and long term time scale. It can be partly explained by the geometry of the syntax. Other mechanism such as erosion, due to intense local precipitations and structural heritage could also be considered.