Une étude, dont les résultats intitulés «Foreland exhumation controlled by crustal thickening in the Western Alps» ont été publiés dans la revue Geology, révèle les premières données thermochronologiques basses températures permettant de quantifier la séquence d’enfouissement et d’exhumation de sédiments détritiques au front de l’arc alpin dans la région de Digne (Alpes de Haute Provence).

Indiquons tout d'abord que «du fait de la propagation de la déformation compressive alpine, vers le sud-ouest, certaines parties des bassins tertiaires d’avant-pays», ont été «enfouies sous la couverture sédimentaire mésozoïque de la nappe de Digne, dont le front représente le front de déformation le plus externe de l’arc alpin occidental». Il en résulte que la nappe de Digne chevauche «plusieurs bassins tertiaires qui néanmoins affleurent localement à la faveur d’une demi-fenêtre d’érosion d’échelle régionale», preuve d'un soulèvement et d'une exhumation récente de l’avant pays.

En vue «de quantifier cette séquence d’enfouissement et d’exhumation enregistrée par les sédiments détritiques des bassins tertiaires», l'étude ici présentée a été menée par thermochronologie basse température «en couplant traces de fission et (U-Th)/He sur apatite». Un travail d’inversion des données thermochronologiques a alors permis de déterminer «l’histoire thermique de la zone».

Il est ainsi apparu «qu’il y a 10 Ma, les sédiments détritiques tertiaires étaient enfouis à une profondeur proche de 3-4 km, en relation avec la mise en place de la nappe de Digne par chevauchement». Puis, «à partir de ~ 6 Ma, les sédiments tertiaires ont enregistré une exhumation rapide (de l’ordre du mm/an), en relation avec l’initiation d’une structure érosive d’échelle régionale contemporaine de la création du relief».

Cette exhumation, qui «s’est produite en même temps que la crise de salinité messinienne (MSC, 5,96-5,33 Ma)», reflète «l’implication du socle cristallin lors de la propagation de la déformation compressive au sein de l’avant-pays». Soulignons que l'érosion associée au MSC était jusqu'ici «connue pour produire des phénomènes d'incision localisés (canyons et gorges) mais pas pour générer de l'érosion à grande échelle comme celle observée dans le cas de la formation de la demi-fenêtre d’érosion».

Pour sa part, le changement climatique lié au MSC «pourrait avoir facilité l’érosion de la nappe de Digne, mais il ne peut être considéré comme le contrôle principal de cette exhumation», car, selon l'étude, «la signature érosive documentée au sein de la nappe de Digne met plutôt en évidence un contrôle des processus tectoniques de la croûte profonde sur le développement du relief de l’avant-pays au front de l’arc alpin».