Localisation des échantillons

Les échantillons analysés au cours de cette étude ont été prélevés le long de la Narayani, une rivière népalaise située à la sortie de la chaîne himalayenne qui parcourt la plaine alluviale sous le nom indien de Gandak, jusqu’à sa confluence avec le Ganges, dont elle est un des principaux affluents (Figure 3.1).

Le choix de la rivière à étudier est lié à deux critères principaux. En premier lieu, on voulait analyser une rivière déjà étudiée lors de travaux antérieurs (Granet, 2007; 2010; Chabaux et al., 2012), afin de pouvoir, par la suite, comparer les résultats. Ensuite, il était nécessaire de porter notre choix sur une rivière pour laquelle on disposait d’un nombre conséquent d’échantillons. En effet, l’objectif étant de faire une étude détaillée de la variabilité des signatures isotopiques U-Th-Ra le long de la plaine alluviale, il était nécessaire d’avoir accès à suffisamment d’échantillons. La Gandak, déjà étudiée par Granet (2007; 2010) et visitée lors de plusieurs missions de terrain, représentait ainsi le terrain d’étude idéal.

La stratégie d’échantillonnage a été orientée afin d’obtenir un suivi saisonnier, spatial et granulométrique des sédiments, à travers l’étude de sédiments grossiers, fins et de sous-fractions granulométriques.

Figure 3.1 Localisation de la rivière Gandak par rapport à l’ensemble du système Gange-Brahmapoutre (modifié depuis Chabaux et al., 2001). MCT : Main Central Thrust; MFT: Main Frontal Thrust.

Au cours de ce travail de thèse, 22 échantillons de sédiments totaux ont été analysés : 12 échantillons de sédiments de berge et de fond et 10 échantillons de matières en suspension (Figure 3.2, Tableau 3.1).

Stratégie d’échantillonnage

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Les échantillons de berge (CA11 301-308 ; CA13 248 et BR 117) ont été prélevés tout au long de la rivière, avec un échantillonnage multiple à différentes profondeurs pour certains sites. Les matières en suspension (CA11 125-128 et BR 8101-8107) ont été prélevées à différentes profondeurs au sein de la colonne d’eau. Deux profils ont été effectués, un en amont et un en aval de la rivière. Parmi les échantillons de matières en suspension, nous avons aussi analysé 3 échantillons représentatifs de la période de la mousson (SNG). Ceux-ci ont été obtenus en regroupant les sédiments en suspension prélevés quotidiennement entre juin et septembre. La mesure en parallèle du débit journalier a permis d’obtenir des échantillons composites représentatifs de la charge sédimentaire réelle.

Figure 3.2 Localisation des échantillons analysés au cours de cette étude.

En parallèle des échantillons de sédiments totaux, des fractions granulométriques et des fractions minérales séparées ont été analysées (Figure 3.2, Tableau 3.1).

Plusieurs fractions granulométriques ont été séparées à partir d’échantillons prélevés en sortie de chaîne : une fraction argileuse (CA13 131), obtenue par décantation des matières en suspension, deux fractions séparées à partir d’un échantillon de berge (CA13 248) et 4 fractions issues d’un échantillon de matières en suspension (PB 60). La distribution granulométrique de la fraction argileuse et des deux sous-fractions du sable grossier a été caractérisée au Laboratoire Interdisciplinaire des Environnements Continentaux (Nancy ; cf. section 1 du chapitre 4): la fraction décantée correspond à une fraction principalement inférieure à 25 μm (D84 = 23 μm), la fraction fine de CA13 248 est comprise entre 20 et 100 (D16= 23 μm et D84 = 86 μm) et la fraction grossière de CA13 248 a une granulométrie située entre 100 et 800 μm (Figure 3.3).

Stratégie d’échantillonnage

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Figure 3.3 Distribution granulométrique en fréquence cumulée de l’échantillon obtenu par décantation et des deux sous-fractions granulométriques de CA13 248.

Plusieurs fractions minérales ont été isolées afin d’effectuer des analyses globales et des analyses in situ sur les grains minéraux. L’échantillon retenu pour l’extraction des phases minérales devait être disponible en quantité importante, afin d’assurer sa représentativité par rapport à l’ensemble de la charge sédimentaire de la rivière et pour pouvoir identifier aussi les minéraux mineurs. De plus, une localisation stratégique par rapport à l’ensemble de la plaine alluviale était souhaitée, afin de permettre, en cas de résultats encourageants, de poursuivre l’étude de quelques phases minérales le long de la rivière. Nous avons ainsi choisi l’échantillon de berge situé le plus en amont (CA13 248), dont environ 7 kg étaient disponibles, pour isoler les fractions minérales.

Il est important de remarquer que tous les échantillons n’ont pas été exploités de la même manière au cours de cette étude (cf. section 1 du chapitre 4). L’ensemble des sédiments, à l’exception de l’échantillon de matières en suspension PB 60, a été mesuré une première fois pour les données isotopiques U-Th-Ra. Parmi ces derniers, uniquement un certain nombre d’échantillons a été re-analysé au cours des étapes de développement analytique qui ont suivi (Tableau 3.1).

Stratégie d’échantillonnage

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Tableau 3.1 Caractéristiques et protocoles analytiques appliqués aux échantillons au cours de cette étude. MES = Matière en Suspension ; SF = sédiments de fond et SB = Sédiments de berge.

Echantillon Rivière Type Profondeur Date Localisation Protocole de digestion appliqué

Savillex® BOLA® Parr®

Echantillons composites de la saison de la mousson

SNG 35-64 Narayani MES 0,0 Juin-Août 2010 1 X

SNG 65-95 Narayani MES 0,0 Août-Sept. 2010 1 X

SNG 96-125 Narayani MES 0,0 Sept.-Oct. 2010 1 X

Echantillons des profils de la colonne d'eau

CA11 127 Narayani MES 0,0 Juin 2011 1 X X

CA11 125 Narayani MES 3,0 Juin 2011 1 X

CA11 128 Narayani MES 5,0 Juin 2011 1 X

CA11 126 Narayani MES 8,0 Juin 2011 1 X

BR 8103 Gandak MES 1,5 Août 2008 8 X X

BR 8102 Gandak MES 3,0 Août 2008 8 X

BR 8101 Gandak MES 4,8 Août 2008 8 X X

BR 8107 Gandak SF Août 2008 8 X

Fractions granulométriques et minéralogiques

CA13 248 Narayani SB 0,0 Novembre 2013 1 X X

CA13 131 Narayani MS 0,0 Juillet 2013 1 X

Pb 60 Narayani MES 1,0 Juillet 2005 1 Pas d’analyses isotopiques U-Th-Ra

Suivi amont-aval des échantillons de sables grossiers

CA13 248 Narayani SB 0,0 Juillet 2013 1 X

CA11 306D Gandak SB 0,0 Novembre 2011 2 X X

CA11 306C Gandak SB 1,8 Novembre 2011 2 X

CA11 307 Gandak SB 0,0 Novembre 2011 3 X

CA11 305 Gandak SB 0,0 Novembre 2011 4 X

CA11 308 Gandak SB 0,0 Novembre 2011 5 X X

CA11 302 Gandak SB 0,0 Novembre 2011 6 X X

CA11 303A Gandak SB 0,1 Novembre 2011 6 X X

CA11 303B Gandak SB 2,3 Novembre 2011 6 X X

CA11 301B Gandak SB 0,0 Novembre 2011 7 X

Stratégie d’échantillonnage

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