Quaternary deformation and stress perturbations along the Digne thrust front, Southwestern Alps

In the southwestern Alps, the retrogradation of the continental sedimentary wedge that infilled the Valensole foreland basin after the Messinian event, resulted in the deposition of recent (3.4 to 2 Ma) and thick (up to 100 m) conglomerates within canyons in the Digne thrust sheet. Paleostress analysis, in these Upper Pliocene-Quaternary sediments and in a Quaternary terrace, allows characterizing the local Quaternary stress field. This stress field displays typical stress perturbations (deviation of σ1 of up to 53°) along a main dextral fault (Bès fault, 0.7 mm/yr) of the strike-slip edge of the Digne south-verging thrust sheet. We propose a structural model that explains the highest tectonic uplift recorded by the paleo-drainage network (345 m; 0.1 mm/yr) at the northern tip of this dextral fault. We conclude that Messinian-Zanclean canyons allow one to characterize Quaternary geodynamics for deformation rates as low as 0.1 mm/yr.

RésuméDans les Alpes du Sud, la rétrogradation du prisme continental du bassin de Valensole, faisant suite à l’évènement messénien, a conduit au colmatage de canyons par des conglomérats épais (jusqu’à 100 m) et récents (3,4 à 2 Ma) jusque dans la nappe de Digne. L’analyse des failles de ces sédiments du Pliocène supérieur-Quaternaire et d’une terrasse quaternaire, permet d’imager le champ de contrainte quaternaire de la région de Digne. Celui-ci est perturbé (déviations jusqu’à 53°) par la faille dextre du Bès qui a accompagné le déplacement vers le sud de la nappe de Digne à près de 0,7 mm/an. Nous proposons un modèle structural qui intègre ce mouvement dextre et le soulèvement majeur enregistré par le paléo-réseau hydrographique de Digne à l’extrémité septentrionale de cette faille (345 m ; 0,1 mm/an). La présence de sédiments de canyons messino-zancléens sur le front des Alpes permet donc de caractériser des structures Quaternaires à faible taux de déformation (0,1 mm/an).