Estudos termocronológicos por traços de fissão em apatita são utilizados para estabelecer os principais eventos de denudação, erosão e subsidência na margem continental emersa do sul do Brasil e Uruguai. Os dados obtidos permitem verificar que as idades aparentes de traços de fissão variam de 383,4 ± 40,9 a 9,7 ± 1,2 Ma, entre o Devoniano Superior e o Mioceno, com comprimento dos traços de fissão entre 14,02 a 8,87 μm. A correlação entre idade e distribuição do comprimento dos traços de fissão confinados evidencia que as amostras sofreram diferentes reduções no comprimento dos traços de fissão. Isto indica que as rochas foram submetidas a diferentes posições crustais, paleotemperaturas e tempo de residência na Zona de Apagamento Parcial. As histórias térmicas obtidas mostram que processos de resfriamento lentos e contínuos foram registrados nas regiões desde o final do Pensilvaniano (Neopaleozóico). Os padrões de denudação são complexos, mas foi possível caracterizar no Uruguai e Rio Grande do Sul reflexos do evento orgênico Gondwanides (ou São Rafaélico) atuantes nas margens do Gondwana SW. Nas regiões do norte do Rio Grande do Sul, Santa Catarina e Paraná foi possível documentar com detalhe o recuo da escarpa da margem continental associada a fragmentação e dispersão mesocenozóica do Gondwana, com a definição de eventos de denudação em torno de: (i) 150-140 Ma, atribuído aos eventos pré-rifte a rifte; (ii) 90-80 Ma, associado ao magmatismo alcalino do Cretáceo Superior; (iii) eventos de 70-60 Ma e 45-35 Ma associados a rearranjos isostático da placa Sul-Americana na região estudada. Evento mais jovem com idades entre 20-10 Ma é reconhecido na margem continental do leste do RS e Uruguai, diretamente conectado à formação do Cone do Rio Grande. / Apatite fission track (FT) thermochronological analyses are used to establish the main events of denudation, erosion and subsidence of the emerse continental margin of South Brazil and Uruguay. The obtained data provide apparent ages ranging from 383.4 ± 40.9 Ma to 9.7 ± 1.2 Ma, between Upper Devonian and Miocene, and mean track length from 14.02 μm to 8.87 μm. Thermal history reconstruction based on apatite fission track thermochronology suggest the occurrence of long term and continuous cooling as well rapid uplift in investigated regions, recorded from Neopaleozoic to the Miocene. The oldest denudation event is well recorded in the Uruguay and Rio Grande do Sul as result of orogenic processes at margin of SW Gondwana, the so-called Gondwanides or San Rafael cycle. In the northern portion of Rio Grande do Sul, Santa Catarina and Paraná was possible to document the escarpment retreat across the rifted continental margin connected to the Mesocenozoic fragmentation and dispersion of Gondwana, defined by the main denudation event as follow: (i) 150-140 Ma, developed during the pre-rift and rift stages; (ii) 90-80 Ma, associated to Upper Cretaceous alkaline ; (iii) 70-60 Ma and 45-35 Ma events due to isostatic rearrangement of South American plate in the study area. The youngest denudation event, aged at 20-10 Ma, is very well defined in the emerse continental margin of east Rio Grande do Sul and Uruguay, and coeval to the Rio Grande Cone formation, a large sedimentary package of 4000 m thick.

The mechanism through which the Appalachian Mountains have maintained moderate relief some ~300 Myr after the cessation of mountain building has long puzzled geomorphologists. As recent studies have shown that Appalachian exhumation has occurred at slow rates consistent with isostatic rebound of thickened crust, the driving forces behind localized episodes of accelerated incision and the associated rugged topography have been difficult to explain given the absence of tectonic uplift. This study uses previously undocumented relict fluvial gravels and knickpoint location to confirm the role of drainage rearrangement in producing local base level drop and subsequent basin-scale transient incision in the southern Appalachians. This process is fundamentally driven by the high potential energy of streams flowing across the elevated, slowly eroding Blue Ridge Plateau relative to the present Atlantic and landward interior base levels. Gravel deposits confirm that repeated capture of landward-draining Plateau streams by Atlantic basin streams, whose immediate base level is 250-300 m lower, forces episodic rapid incision and overall erosional retreat of the Blue Ridge Escarpment along the Plateau margin. The distribution of knickpoints, bedrock gorges, and relict surfaces in the interior of the Plateau indicate that the New River, which drains to the continental interior, is actively incising the low-relief Plateau surface due to episodic drops in landward base level. The origin of landward base level perturbation is unclear, but it may be the result of glacially-driven shortening and steepening of the lower New River during the Pleistocene. Collectively, these data indicate that rapid base level drop through drainage reorganization can energize streams in otherwise stable landscapes and accelerate fluvial incision and relief production without uplift of the land surface. This process is likely quite significant in post-orogenic settings, where inherited drainage patterns may not reflect the most direct, and thus energetically appropriate, path to present base level. Passive margins may therefore never achieve a topographic steady-state, despite uniformly slow and constant uplift due to isostatic rebound. / Ph. D.

En Méditerranée orientale, la paleo-marge sud de la Téthys a subit des épisodes polyphasés d'extension pendant le Paléozoïque et le Mésozoïque. Cette marge a été postérieurement inversée pendant des épisodes compressifs et discontinus depuis le Crétacé supérieur liés à la convergence entre l'Afrique et l'Eurasie.La marge Cyrénaïque (nord-est Libye) a enregistré ces épisodes extensifs et compressifs. Elle permet donc l'analyse des inversions et de leurs relations avec les évènements ayant eu lieu le long de la frontière de la plaque Africaine (i.e. subduction Hellenique).Le bassin de Sirte, adjacent à la Cyrénaïque montre une direction oblique, ne présente pas la même déformation et est caractérisé par une subsidence continue depuis le Mésozoïque.Des données de sismique (réflexion) combinées à des rapports et des corrélations de puits, nous ont permis d'examiner et de discuter les interactions entre la Cyrénaïque, le bassin de Sirte et les domaines profonds (i.e. bassin Ionien).Ce travail permet de mieux préciser les différents épisodes d'extension, de contraindre les évènements compressifs enregistrés par la région Cyrénaïque, d'observer les structures du bassin de Sirte et de clarifier en partie son évolution.Finalement cette partie de la marge est intégrée dans le cadre géodynamique régional de la Téthys sud et permet de discuter l'âge ainsi que le mécanisme d'ouverture pour la branche orientale de la Méditerranée. / In the Eastern Mediterranean, the South-Tethys paleo-margin experienced poly-phased rifting episodes during Paleozoic and Mesozoic times. This margin has been subsequently inverted by discontinuous events occurring since the Late Cretaceous as a consequence of the Africa-Eurasia convergence.The Cyrenaica margin (northeast Libya) has recorded these extensional and compressional events. It thus gives the opportunity to analyse these inversion and their possible causal links with events occurring along the plate boundary (i.e. within the Hellenic subduction).The adjacent Sirt Basin, follows an oblique direction, did not suffer the same deformation as Cyrenaica and has recorded a continuous subsidence since the Mesozoic.Offshore seismic data combined with well correlations have permitted us to investigate and discuss the interactions between Cyrenaica, Sirt Basin and the deeper domains (i.e. Ionian Basin).We were able to document the different rift episodes, better constrain the compressional events on Cyrenaica, observe characteristics of the architecture of the Sirt Basin and clarify part of its evolution.Finally we integrate this part of the margin, in the regional geodynamic frame of the East Mediterranean branch of the Neo-Tethys by discussing the timing and mechanism which led to its opening.

Le manteau lithosphérique subcontinental est exhumé au pied des marges passives distales non-volcaniques en réponse à l’amincissement extrême de la croûte continentale. Ce processus d’amincissement peut être étudié à pied sec sur les témoins de la paléo-marge passive nord Ibérique affleurant aujourd’hui au nord de la chaîne des Pyrénées dans les Chaînons Béarnais (Zone Nord-Pyrénéenne : ZNP). La ZNP résulte de l’inversion de bassins ouverts entre les plaques Ibérique et Europe pendant l’Albo-Cénomanien. Dans les Chaînons Béarnais, la couverture mésozoïque pré-rift est intimement associée aux roches du manteau subcontinental et à de fines lentilles tectoniques de croûte continentale. L’hyper amincissement crustal s’est déroulé dans des conditions thermiques relativement chaudes, comme le montrent les déformations ductiles syn-métamorphiques crétacées affectant la croûte continentale et la couverture mésozoïque allochtone, localement en contact tectonique sur le manteau exhumé. Dans cette thèse, nous présentons des données structurales et géochimiques apportant de nouvelles contraintes pour la connaissance du processus d’amincissement extrême de la croûte continentale et pour la reconstruction de l’évolution de la paléo-marge nord-Ibérique. La couverture pré-rift a été désolidarisée de son socle paléozoïque au niveau des évaporites du Keuper et mise en contact direct avec le manteau pendant son exhumation dans le fond des bassins. Le détachement croûte/manteau est une discontinuité majeure caractérisée par des bandes de cisaillements anastomosées définissant une fabrique lenticulaire (« phacoidal fabric ») d’épaisseur pluri-métrique au sommet du manteau serpentinisé. La croûte continentale se réduit à de minces écailles elles-mêmes anastomosées, séparée par des bandes de cisaillement dans le faciès schistes verts et évoluant vers des cataclasites plus froides. Les analyses par spectrométrie Raman sur la matière carbonée (RSCM) montrent que l’ensemble de la couverture mésozoïque a été soumis à des températures maximales comprises entre 200°C et 480°C. Elle est sujette à d’intenses circulations de fluides. Les interactions fluides/roches ont eu lieu lors de tous les stades de l’extension, depuis les contextes profonds durant la déformation ductile, jusqu’au domaine superficiel durant la déformation cassante. Le détachement manteau/Mésozoïque est marqué par une couche de roches métasomatiques, riches en talc, chlorite et pyrite, mises en place dans les conditions du faciès schistes verts, impliquant en partie des fluides issus de la serpentinisation du manteau. De plus, la géochimie isotopique (O, C, Sr) et les inclusions fluides présentes dans des veines de carbonates des sédiments mésozoïques, témoignent d’une circulation de saumures chaudes (~200°C), à travers toute la couverture sédimentaire pendant l’exhumation du manteau. Ces saumures sont issues de la dissolution des évaporites du Keuper, très rarement conservées dans les Chaînons Béarnais. Nous développons un modèle conceptuel basé sur la géologie des Chaînons Béarnais dans lequel la croûte continentale moyenne est déformée ductilement. Le fonctionnement de détachements contre-régionaux (à pendage vers le continent) est associé à l’individualisation de fines lentilles tectoniques de croûte continentale moyenne qui sont extraites et exhumées avec le manteau dans le fond des bassins albo-cénomaniens, laissant en arrière la croûte continentale supérieure et inférieure. Ces lentilles crustales collées au manteau forment alors une large zone de croûte extrêmement amincie. Des fenêtres ouvertes au sein de cette mince pellicule crustale permettent au manteau de venir en contact direct avec les sédiments pré-rifts (Saraillé, Turon de la Técouère). Des ouvertures au sein de la couverture pré-rift permettent au manteau de venir directement à l’affleurement (Urdach-Les Pernes). / Sub-continental lithospheric mantle rocks are exhumed at the foot of magma-poor distal passive margins as a response to extreme stretching of the continental crust. Remnants of the Northern Iberian paleo-passive margin are now exposed in the Northern Pyrenees in the Chaînons Béarnais (North Pyrenean Zone: NPZ) and represent field analogues to study the processes of continental crust thinning and subcontinental mantle exhumation. The NPZ results from the inversion of basins opened between the Iberia and Europa plates during Albo-Cenomanian times. In the Chaînons Béarnais ranges the pre-rift Mesozoic sedimentary cover is associated with peridotite bodies in tectonic contact with small size Paleozoic basement lenses. Continental extension developed under hot thermal conditions, as demonstrated by the syn-metamorphic Cretaceous ductile deformation affecting both the crustal basement and the allochtonous Mesozoic cover locally in direct contact with exhumed mantle rocks. In this study, we present structural and geochemical data providing new constraints to the knowledge of extreme crustal thinning processes and to reconstruct the evolution of the northern Iberia paleo-margin. The pre-rift cover was detached from its Paleozoic bedrock at the Keuper evaporites level and was welded to mantle rocks during their exhumation in the bottom of the basins. The crust/mantle detachment fault is a major shear zone characterized by anastomosed shear bands defining a plurimetric phacoidal fabric at the top of the serpentinized mantle. Raman Spectroscopy on Carbonaceous Materials (RSCM), performed on the Mesozoic cover reveals that the entire sedimentary pile underwent temperatures ranging between 200°C and 480°C. This sedimentary pile displays numerous evidence of infiltration by geological fluids. The fluid/rock interactions went on during the entire extensional events, since early deep phases characterized by ductile deformation, to late shallower stages characterized by brittle deformation. The detachment is marked by a layer of metasomatic rocks, locally up to 20 meters thick, made of talc-chlorite-pyrite-rich rocks that developed under greenschist facies conditions, including fluids derived from mantle rocks serpentinisation. Moreover, isotopes geochemistry (O, C, Sr) and microthermometry/Raman spectrometry of fluid inclusions in a network of calcitic veins (with quartz locally) in the overlying sediments reveal moderate temperatures (~220°C) brines circulation through the whole sedimentary cover during mantle exhumation. These brines likely derived from the dissolution of the local Triassic evaporites, rarely preserved in the Chaînons Béarnais. We developed a conceptual model based on geological evidence from the Chaînons Béarnais. Implying ductile deformation of the middle crust. Counter-regional detachments (dipping toward the continent) are associated to the individualization of mid-crustal thin tectonic lenses which remain welded on the mantle rocks and are exhumed at the floor of the Albian-Cenomanian basins, leaving behind the upper and the lower crust. These crustal lenses welded on mantle rocks then form a large zone of extremely thinned continental crust. Breaking points in this thin crustal sheet allow mantle rocks to come in direct contact with the pre-rift sediments (Saraillé, Turon de la Técouère). Breaking points in the pre-rift cover allow mantle rocks to be completely exhumed to the seafloor (Urdach-Les Pernes).

Les profils de sismique réflexion de Marges Passives Volcaniques imagent une croûte inférieure réflective formée de deux domaines distincts. Ces réflecteurs sont interprétés comme des intrusions mafiques associées à la formation de la marge. Les observations géophysiques ne permettent pas de comprendre les conséquences associées à la mise en place de ces magmas sur la rhéologie et la déformation effective de la croûte inférieure des marges volcaniques. Cette thèse explore deux exemples géologiques de croûte inférieure à l’affleurement qui ont été affectés par d’importants volumes magmatiques pendant leur histoire extensive : la Zone d’Ivrée (Alpes italiennes) et la province de Seiland (Calédonides finmarkiennes). Une étude approfondie de terrain, associée à des analyses géochimiques et isotopiques ainsi qu’à des expériences de déformation en Presse Paterson permet, (1) de définir la structure synthétique finie d’une croûte inférieure extensive affectée par un ou plusieurs épisodes magmatiques intenses et d'identifier dans la Zone d’Ivrée une croûte moyenne ductile, dans laquelle s’enracinent les failles de la croûte supérieure, (2) de montrer l’évolution de la rhéologie et de la déformation ductile de la croûte inférieure relativement à la mise en place des magmas (3) de caractériser à partir de Seiland l’interface croûte manteau dans un contexte d’extension synmagmatisme mafique. L’ensemble des résultats montre la complexité des relations, à la fois structurales, spatiales et temporelles, entre les magmas et roches mafiques et la déformation en extension dans la croûte inférieure. / Seismic reflection profiles of Volcanic Passive Margins show a two-domain reflective lower crust. The particular reflectors are interpreted as mafic intrusions associated to the margin evolution.From those geophysical observations it is not possible to understand the consequences of mafic magma emplacement on the rheology and effective deformation of volcanic margins lower crust. This thesis explores two geologic examples of outcropping lower crusts affected by important volumes of magma during their extensional story: the Ivrea Zone (Italian Alps) and Seiland (Finmarkian Caledonides). An important field study associated to geochemical and isotopic analyses, and to Patersonapparatus deformation experiences led to (1) define a synthetic structure of an extensional lower crust affected by one or more major magmatic events and to indentify a ductile middle crust in the Ivrea Zone where roots the upper crust faults, (2) show the rheologic and deformation evolution of the lower crust in relation to magma emplacement timing, (3) characterize, from Seiland observations, the crustmantle interface in an extensional System. The whole study shows the complexity of the temporal, spatial and structural relationships between mafic rocks (as magma and as crystallised rock) and extensional deformation in the lower crust.

Le Golfe du Lion et le Bassin Provençal sont l’objet de recherche intensive à toute échelle de temps et d’espace. Cependant, les budgets sédimentaires et les mouvements verticaux depuis la formation de la marge étaient restés inconnus ou sources de controverses. Ce travail se propose d’aborder leur quantification à partir de l’interprétation de nombreux profils sismiques, d’après les concepts de stratigraphie sismique et séquentielle [Vail et al., 1977], complétée par des données de forages et de sismique réfraction, et validée par des modélisations stratigraphiques avec Dionisos [Granjeon and Joseph, 1999]. L’établissement d’une continuité stratigraphique entre le domaine de plate-forme et le bassin profond offre une vision complète du remplissage sédimentaire de la marge. Les repères stratigraphiques du Plio-Pléistocène (2.6 Ma, 1.6 Ma, 0.9 Ma et 0.45 Ma) ont en effet été corrélés jusqu’au pied de pente. Les jalons messiniens, établis lors des travaux précédents [Bache, 2008] ont également été étendus et précisés localement. La mise en évidence d’une nouvelle unité, interprétée comme les résidus de l’abrasion lors de la transgression mettant fin à la célèbre crise, permet d’apporter des arguments pour l’établissement d’un nouveau scénario de l’évènement [Bache et al., 2012a](soumis). Des lois de conversion en profondeurs (métriques) des différentes unités chronostratigraphiques ont ensuite été établies en 3D à partir de l’ensemble des données de forage et de réfraction (ESP) et appliquées pour chacune de nos unités. Les profondeurs de l’ensemble des jalons plio-pléistocènes et messiniens ont ainsi pu être cartographiées, ainsi que les épaisseurs de chacune des unités définies depuis le substratum jusqu’à l’actuel (1 au Miocène, 6 au Messinien, 5 au Plio-Pléistocène). Les épaisseurs et volumes sédimentaires déposés ont alors pu être quantifiés sur chaque intervalle stratigraphique. Les séries sédimentaires ont été par la suite décompactées et les volumes "vrais" de dépôts et flux sédimentaires recalculés. / The Gulf of Lions and the Provençal basin have been studied intensively at variable timescale. However, sedimentary budgets and vertical movements of the margin remained largely unknown. This work aims to quantify them using a large grid of seismic data and their interpretations with seismic and sequential stratigraphy concepts [Vail et al., 1977], correlations with existing drillings, refraction data and validation by numerical stratigraphic modeling with Dionisos [Granjeon and Joseph, 1999].A stratigraphic continuity of reflectors from the platform to the slope and to the deep basin has been established describing the architecture of the sedimentary filling of the entire margin. Plio-pleistocene stratigraphic markers (at 2.6 My, 1.6 My, 0.9 My and 0.45 My) have been correlated down to the foot of slope. The Messinian units underlined by previous studies [Bache, 2008] were also extended and/or detailed in specific areas. A new unit is described and interpreted as the residuals of the abrasion during the transgression which ended the famous messinian crisis. This allowed us to bring some new arguments for a new scenario of the event [Bache et al., 2012a](submitted). Drillings and refraction data led to 3D time-depths conversion laws for our chronostratigraphic units. We were therefore able to produce all the Plio-Pleistocene and Messinian maps in meters as well as the thickness maps of all units defined above the substratumuntil today (1 for the Miocene, 6 for the Messinian, 5 for the Plio-Pleistocene). The thicknesses and the sedimentary volumes were then quantified for every stratigraphic intervals. After decompaction, "true" volumes of deposits as well as sedimentary fluxes were therefore recalculated.

Cette thèse présente la première étude Source-to-Sink de la marge Atlantique Equatoriale africaine au Méso-Cénozoïque. Nous avons dans un premier temps produit, à partir d'une nouvelle méthode intégrant les limites d'érosion des dépôts préservés dans les bassins et leur extension initiale minimum, une nouvelle reconstruction paléogéographique et structurale couplant pour la première fois le continent ouest africain et l'Atlantique Equatoriale au cours du Méso-Cénozoïque. Ceci nous permet de suivre l'évolution depuis 200 Ma des domaines en érosion (sources) et en sédimentation (puits) à l'échelle continentale. Nous montrons en particulier qu'au Crétacé supérieur la zone correspondait à un grand bassin intracratonique Saharien qui exportaient ses sédiments à la fois vers la Téthys et vers l'Atlantique Equatoriale. La fragmentation de ce bassin a eu lieu à l'Oligocène par le soulèvement du bouclier du Hoggar qui a isolé les petits dépôt-centres résiduels actuels. Le développement de cette topographie particulière est issu de la superposition de différentes longueurs d'onde de déformation à l'échelle continentale combinant les bourrelets marginaux longeant la marge équatoriale et un bombement de type " point chaud ".Nous avons ensuite caractérisé, à partir de l'interprétation des données sismiques et des puits, la segmentation de la marge continentale équatoriale en segments transformants et divergents et l'architecture stratigraphique post-rift du prisme stratigraphique associée au Crétacé Supérieur. Nous montrons que les parties proximales (dépôts de plateforme et pente continentale) des prismes stratigraphiques du Crétacé Supérieur ne sont préservés que le long des segments divergents de la marge, et pas le long des segments transformants. Nous interprétons cette différence de préservation comme résultant de mouvements verticaux post-rift plus importants dans les domaines proximaux des segments transformants empêchant la préservation des termes proximaux des systèmes sédimentaires. La caractérisation des architectures stratigraphiques post-rifts a ensuite permis la quantification des volumes sédimentaires préservés dans ces bassins de marges passives. En parallèle, de nouvelles données de thermochronologie basse-température (AFTA et (U-Th-Sm/He sur apatite) acquises à l'Université de Glasgow sur les échantillons de trois profils perpendiculaires à la marge équatoriale ont permis de quantifier l'histoire de l'érosion et les volumes dénudés sur le domaine continental au cours du Méso-Cénozoïque. Ces données montrent que le seul événement thermique majeur enregistré correspond au refroidissement lié à la dénudation d'une topographie syn-rift le long de la marge. Le bilan d'érosion et d'accumulation montre que les ordres de grandeur des volumes dénudés et accumulés sont comparables à l'échelle de la marge équatoriale au cours du Méso-Cénozoïque. Certaines périodes (Crétacé Supérieur et depuis le Miocène Supérieur), montrent cependant un excès d'accumulation qui pourrait être associé à la remobilisation de sédiments précédemment stockés dans des bassins intracontinentaux ou sur la plateforme de la marge. / This PhD thesis presents the first source-to-sink study of the African Atlantic Equatorial margin. We established new Meso-Cenozoic paleogeographic and structural reconstructions, integrating the West African sub-continent and the Equatorial Atlantic Ocean, based on a new mapping method defining both erosion limits of preserved deposits and their minimum original extension. We show the evolution over 200 Myrs of the eroding (sources) and accumulating domains (sinks) at continental scale. We demonstrate in particular that during the Cretaceous, a large Saharan intracratonic basin was exporting sediments toward both the Tethys and the future Atlantic Equatorial Ocean. The fragmentation of this basin occurred in the Oligocene, by the growth of the Hoggar swell that isolated the present-day small residual depot-centers. The development of this specific "basin and swell" topography results from the superimposition of various deformation wavelength at continental scale combining a marginal upwarp along the equatorial margin and a hot spot swell. We then characterized, from the interpretation of seismic data and well logs, the segmentation of the Equatorial Atlantic passive margin and the stratigraphic architecture of the post-rift Upper Cretaceous sedimentary wedge. We show that the proximal parts of the Late Cretaceous sedimentary wedge are only preserved along divergent segments of the margin and not along transform segments. We interpret this differential preservation as the result of a greater uplift, during the early post-rift, in the proximal parts of the transform segments preventing the preservation of the proximal terms of the sedimentary systems. The transform segments are associated with narrow necking zone, resulting in greater flexural uplift than divergent segments showing wider necking zones, in particular during the early post-rift. The characterization of the stratigraphic architecture of the post-rift sedimentary wedge then allowed for the quantification of accumulation history in the passive margin basins. New low-temperature thermochronological data (AFTA and Apatite (U-Th-Sm)/He) acquired at the University of Glasgow on the samples of three regional transects perpendicular to the margin allowed for the quantification of the denudation history and eroded volume on the continental domain. These data shows that the major thermal event recorded by those samples is the cooling phase related to the erosion of a rift-related topography along the margin. Erosion and accumulation budgets fall within the same order of magnitude. During some given periods (Late Cretaceous and since the Late Miocene), excess in accumulation may be associated with the reworking of sediments previously stored within intracontinental basins or on the shelf of the margin.

L’Escarpement des Ghâts Occidentaux borde la marge passive Ouest de l’Inde péninsulaire et sépare le bas-pays de la plaine côtière des hauts-plateaux à l’Est comme celui des trapps du Deccan vieux de 63 Ma et celui des roches précambriennes. Il a été suggéré une mise en place de cet escarpement par érosion d’un épaulement de rift élevé, et des mesures thermochronologiques ont estimé une forte dénudation dans la plaine côtière autour de ~ 50 Ma.Nous apportons des contraintes temporelles complémentaires quant à l’évolution de cette marge passive, par datation 40Ar-39Ar d’oxydes de manganèse potassiques (cryptomélane) extraits de formations latéritiques, reliques des paléosurfaces d’altération, sur le plateau et dans la plaine côtière. Trois principales paléosurfaces ont été identifiées, échantillonnées puis datées sur le plateau à différentes altitudes, ainsi qu’une quatrième dans la plaine côtière. Des latérites datées à 47 Ma dans la plaine côtière impliquent que l’escarpement existait déjà à l’Eocène moyen alors qu’une intense altération bauxitique affectait les deux côtés de l’escarpement. Nos résultats indiquent également des taux d’érosion faibles (~ 4 m.Ma-1) au pied de l’escarpement depuis 47 Ma, et un taux d’incision aussi faible (~ 5 m.Ma-1) depuis 19 Ma. Sur le plateau, l’érosion est plus importante mais inférieure à 15 m.Ma-1 depuis 45 Ma, et l’incision est inférieure à 6 m.Ma-1 depuis 23 Ma. Nos résultats indiquent de surcroit un diachronisme longitudinal des érosions et altérations de part et d’autre de l’escarpement depuis sa formation, et suggèrent la mise en place d’un gradient climatique fort entre l’Ouest et l’Est dès l’optimum climatique Eocène. / The western continental passive margin of Peninsular India is marked by the Western Ghats escarpment, which separates the coastal lowland from the highland plateaus and is carved both into the 63-Ma old Deccan Trapps and their Archean basement. Previous studies suggested establishment of the escarpment by erosion across an elevated rift shoulder, and thermochronologic models predicted strong denudation in the coastal lowland by ~ 50 Ma.We provided complementary time constraints on the evolution of the passive margin by 40Ar-39Ar dating of supergene K-Mn oxides (cryptomelane) sampled in lateritic formations exposed on paleosurfaces, which are preserved as relicts on the highland plateau and in the coastal lowland on both sides of the escarpment. Three main lateritic paleosurfaces were identified, sampled and dated in the highland at different altitude ranges, and one in the lowland.Preservation of laterites as old as 47 Ma in the coastal lowland implies that the escarpment already existed in the Mid-Eocene while intense bauxitic weathering was taking place on both sides of the escarpment. Our results indicate limited erosion (~ 4 m.Ma-1) at the foot of the escarpment since 47 Ma, and low incision rate of the lowland (~ 5 m.Ma-1) since 19 Ma. Ages obtained on the highland indicate further Neogene erosion but at less than 15 m.Ma-1 since 45 Ma, and incision lower than 6 m.Ma-1 since 23 Ma. Our results further document post-Eocene divergent erosion and weathering histories across the escarpment since it was formed, suggesting installation of a dual climatic regime on either sides of this escarpment after the Eocene peak greenhouse.