Figure 15: Dérive littorale La trajectoire en zigzag des débris au niveau de la côte forme une résultante qui correspond à un transport latéral des débris parallèlement à la côte.
3. Méthodologies de datation et de mesure des taux de soulèvement utilisées
3.1.1. Méthode de l’isotope cosmogénique Béryllium 10 ( 10 Be)
3.1.1.4. Analyse en laboratoire et principe de la méthode de calcul des âges de surfaces et le long d’un profil en profondeur
Toutes les préparations chimiques des échantillons en laboratoire ont été réalisées à l’University of California, Santa Cruz (USA) au cours de deux séjours de trois et deux mois en 2005 et 2006, respectivement. Le protocole en laboratoire de cette préparation, du broyage à la préparation des cibles est en annexe 1. La purification du quartz et la séparation du béryllium ont été effectuées selon la méthode de Kohl et Nishiizumi (1992). Les oxydes de béryllium (BeO) ont été mixés avec du niobium (Nb, métal de transition gris, rare, mou, et ductile) pour une meilleure lecture du rapport 10Be/9Be à l’accélérateur à spectrométrie de masse (ASM). Des cibles (cathodes en inox) sont ensuite remplies du mélange homogène BeO‐Nb de chaque échantillon pour la mesure du rapport à l’ASM.
3.1.1.4.1.
Protocole en laboratoire
Cf. Annexe 1.
3.1.1.4.2.
Principe de la méthode de calcul des âges de surface et
selon un profil en profondeur
Toutes les mesures du rapport 10Be/9Be ont été réalisées au Center for Accelerator Mass Spectrometry of the Lawrence Livermore National Laboratory et normalisées aux étalons ICN du 10Be préparés par K. Nishiizumi en utilisant la demi‐vie du 10Be de 1.5 Ma (Hall et al., 2008). Même si la demi‐vie du 10Be vient juste d’être réévaluée à 1.35 Ma (Nishiizumi et al., 2007), les mesures n’ont pas besoin d’être renormalisées avant d’utiliser le calculateur en ligne CRONUS‐Earth (http://hess.ess.washington.edu ; Balco et al., 2008) pour l’obtention des âges, puisque elles ont été faites avant le 25 Juin 2007 et donc avec les anciens étalons (Hall, S.R., communication personnelle, 2007)(Cf.4.1.1.1.2). Enfin, en utilisant le 9Be total ajouté lors de la préparation chimique des échantillons, le poids des échantillons et le rapport isotopique 10Be/9Be mesuré, nous pouvons en déduire la concentration en 10Be de chaque échantillon.
Lors du passage à l’accélérateur, deux types d’erreurs sont déduites : l’erreur analytique et l’erreur « géologique ». L’erreur analytique est liée à toute la procédure de préparation chimique des échantillons en laboratoire. Pour la quantifier un blanc est réalisé en même
temps que les échantillons pour chaque jeu d’échantillons (1 jeu= 11 échantillons + 1 blanc). Toutes les quantités qu’on ajoute à ce blanc sont connues (9Be, acides etc.) et donc tout ce qui est ajouté au départ doit être retrouvé dans les mêmes proportions lors du passage à l’accélérateur. Ainsi, c’est cette différence à l’arrivée qui permet de quantifier l’erreur analytique. L’erreur « géologique » inclut les erreurs associées aux taux de production calculés (latitude, altitude, épaisseur de l’échantillon, masque topographique…) ainsi qu’à tous les processus géologiques (érosion différentielle, héritage, à des dépôts différentiels et/ou a à une couverture sédimentaire postérieure, etc.).
Les âges des échantillons en surface on été calculés grâce au calculateur en ligne CRONUS‐Earth (http://hess.ess.washington.edu ; Balco et al., 2008). Ce calculateur permet notamment d’obtenir, à partir de mesures de concentration en 10Be et 26Al, des âges d’exposition, des taux d’érosion et de calculer le masque topographique.
Pour les échantillons des profils verticaux de la surface vers la profondeur, nous avons utilisé un programme qui intègre toutes les équations théoriques développées dans la partie 3.1.1.2 et nécessaires au calcul des âges d’exposition des terrasses marines. (Cf. Vassallo et al. (2005) pour une autre application de ce programme et Siame et al. (2004) pour la méthode d’inversion).
Pour certains profils verticaux de la surface vers la profondeur, le nombre d’échantillons n’était pas suffisant pour pouvoir ajuster une exponentielle de décroissance ou l’intervalle de confiance n’était pas satisfaisant pour en déduire un âge fiable. Nous avons donc choisi de les ramener en surface et de calculer les âges pour des taux d’érosion différents. Nous avons utilisé un programme développé par Vincent Regard sous Scilab où nous avons pu faire varier le taux d’érosion, la profondeur de départ des échantillons et la masse volumique du matériel traversé par les rayons cosmiques (Cf. 4.2.5.1.2 et 4.2.5.1.3).
Avec les échantillons de surface, on obtient un âge « direct » de la terrasse marine datée contrairement à l’échantillonnage en profondeur mais on n’obtiendra pas d’information sur l’héritage et l’érosion. En effet, après le passage à l’accélérateur des échantillons en profondeur, il faut calculer la courbe de décroissance de la concentration en 10Be en fonction de la profondeur des échantillons et en la comparant avec la courbe de décroissance exponentielle théorique, on peut en déduire l’âge et l’historique de la terrasse (érosion et
héritage) (Cf. Théorie 3.1.1.2). Pour un échantillonnage en surface, l’existence de ces processus éventuels peut être mise en évidence mais n’est pas quantifiable. En effet, si aucun de ces processus n’a existé, les âges des échantillons d’une même surface seront bien groupés et l’écart type sera petit. S’il y a de l’héritage, les âges vont se disperser. De plus, les âges apparaîtront plus vieux, si les échantillons contiennent de l’héritage, ou plus jeunes, si la surface a subi une érosion, que l’âge réel d’abandon de la terrasse. Par contre, l’érosion ne va pas disperser les âges puisqu’elle est la même pour tous les échantillons. Ainsi, comme nous ne pouvons quantifier la part exacte de ces processus géologiques postérieurs à la formation de la terrasse, nous prendrons une barre d’erreur de 2σ (deux fois l’écart‐type) pour l’âge moyen.
Une fois l’âge calculé, il faut, dans la mesure du possible, corréler chaque niveau de terrasse marine à un haut niveau marin d’une période interglaciaire (stade ou sous‐stade isotopique), car, conformément à notre modèle de formation des terrasses marines, il est établi qu’une terrasse marine se forme lors d’un haut niveau marin (période interglaciaire ; Cf. 2.3). De plus, l’âge d’exposition d’une terrasse marine doit refléter la durée d’exposition depuis l’abandon de la terrasse par régression marine et/ou soulèvement côtier.
Ainsi, en combinant une courbe eustatique précise des variations du niveau marin au cours du Pléistocène et l’âge 10Be de chacune des terrasses marines, nous pourrons calculer les vitesses de soulèvement pour chaque intervalle de temps entre deux hauts niveaux marins (et donc entre deux niveaux de terrasse) et le soulèvement (Cf. Théorie 3.2 et Applications 4.3).