Chronologie de la mise en place du bassin versant de la Sarthe moyenne par datation ESR sur quartz optiquement blanchis via l’approche multi-centres

Résumé Fr En

Cette étude a pour objet l’établissement d’un premier cadre chronologique fondé sur des datations paléodosimétriques de la moyenne vallée de la Sarthe, localisée entre les villes du Mans et de Sablé-sur-Sarthe. Elle s’appuie sur les travaux récents en géographie physique (Chantreau, 2011) qui ont permis de proposer une première séquence relative des formations alluviales fossiles. Les données apportées ici permettent de compléter, par une chronologie numérique, le schéma de la mise en place du système des terrasses alluviales de ce bassin versant. Pour cela, un maximum de témoins de nappes alluviales a été échantillonné et systématiquement daté par la méthode de la Résonance Paramagnétique de spin Electronique (RPE ou ESR en anglais) sur quartz optiquement blanchis. Lors de cette étude ESR, l’emploi de la méthode multi‑centres suggère la présence de sable du substrat, principalement cénomanien, mélangé aux sables alluviaux de la vallée. Le centre aluminium (Al), généralement utilisé pour dater les systèmes alluviaux mais dont le temps de blanchiment est le plus long, n’a pas été suffisamment blanchi lors du transport des sédiments avant dépôt. Cela engendre de façon quasi-systématique la surestimation des âges Al pour chaque échantillon. Néanmoins l’utilisation des centres titanes (Ti-Li et Ti-H), dont le blanchiment est plus rapide, indique que la mise en place du réseau hydrographique de la Sarthe débute il y a environ 850 ka. Au total, huit nappes sont dénombrées et datées entre la fin du Pléistocène inférieur et le début du Pléistocène supérieur et un important phénomène d’emboîtement est mis en évidence. On note aussi l’existence d’un hiatus de 200 ka entre les nappes de moyenne et haute altitudes et une tectonique quaternaire active, avec des failles ayant rejoué au Pléistocène moyen voire supérieur.

This study aims to establish a first chronological framework based on paleodosimetric ages of the Middle Sarthe Valley, located between the cities of Le Mans and Sablé-sur-Sarthe. It is based on recent physical geography works (Chantreau, 2011) which made it possible to propose a first relative sequence of fossil alluvial formations. The data provided here enable us to date the formation of the successive alluvial terraces. Most of the alluvial terraces were sampled and systematically dated by the measure of Electron Spin Paramagnetic Resonance (ESR) of optically bleached quartz in order to establish the chronology of the system. The use of the multiple-centres approach suggests here the presence of mainly Cenomanian substrate sand mixed with the alluvial sands of the valley. The aluminium centres (Al), usually used to date alluvial systems but suboptimal due to its longest bleaching time, were incompletely bleached during sediment transport prior to deposition. Al ages are thus overestimated for almost all samples. Nevertheless, the use of titane centres (Ti-Li and Ti-H), whose bleaching is faster, indicates that the establishment of the hydrographic network of the Sarthe valley began about 850 ka ago. Together with a clear nested morphology, a total of eight terraces were identified and dated between the end of the Lower Pleistocene and the beginning of the Upper Pleistocene. We also notice the existence of a gap of 200 ka between the mid- and high-altitude terraces, and active Quaternary tectonics, with fault reactivation during the Middle or even the Upper Pleistocene.