Effets de la subduction de rides océaniques sur l'évolution d'un arc insulaire : l'exemple des Petites Antilles

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Auteurs: 
Ph. Bouysse, D. Westercamp
Année: 
1988
Numéro revue: 
2
Numéro article: 
1

Résumé

L'analyse et la synthèse d'un grand nombre de données concernant l'arc insulaire des Petites Antilles, et portant sur la nature, la chronologie et l'évolution spatiale des phases volcaniques cénozoïques, et sur la localisation et l'ampleur des soulèvements, ainsi qu'un examen de la structure du plancher océanique de l'Atlantique Central et des caractéristiques de sa subduction sous la plaque Caraïbe , conduisent à privilégier le rôle du sous-charriage des rides asismiques sur l'évolution de l'arc. Selon le degré de compensation gravimétrique de ces reliefs (degré de flottabilité), cette interaction peut susciter des effets de premier ou de deuxième ordre. Au début de l'Oligocène supérieur, une ride (ou un système de rides) flottable (c'est-à-dire compensée) d'âge Crétacé moyen, entre en contact avec la moitié nord du substratum des Petites Antilles, bloque momentanément la subduction de tout l'arc insulaire, arrête le volcanisme de l'arc (arc ancien), se piège sous la lithosphère caraïbe et provoque le basculement vers l'ouest de cette partie de l'archipel et de fortes surrections locales (La Désirade). Après un hiatus d'environ 8 Ma, le volcanisme reprend (arc récent), après avoir sauté vers l'ouest d'une cinquantaine de km dans la moitié nord. Ultérieurement, des rides, cette fois-ci non compensées (Barracuda, Tiburon, Sainte Lucie), ont exercé des effets notables mais beaucoup plus localisés et de moins grande ampleur. Ceux-ci se traduisent par des migrations transverses de quelques kilomètres seulement, mais brusques, du front volcanique (avancées, reculs), un déplacement centrifuge longitudinal des foyers éruptifs de part et d'autre de la ride, des soulèvements modestes, et une exacerbation des manifestations sismiques et hydrothermales sensu lato. Une démarche inverse a permis de suspecter l'existence d'une ride cachée, la crypto-ride des Grenadines (dans la partie méridionale de l'arc), qui serait en phase terminale de subduction. Enfin, l'accent est mis sur le rôle essentiel joué par les rides asismiques dans l'évolution volcanique et tectonique des marges convergentes et un catalogue de leurs interactions majeures ou mineures est proposé.

Abstract

A great number of data concerning the Lesser Antilles island arc hâve been collected : nature, timing and spatial évolution of the Cenozoic volcanic séquences, location and scale of uplifted areas , structural pattern of the Central Atlantic oceanic crust, and characteristics of the subduction beneath the Caribbean plate. Thèse data allow to emphasize the rôle of the underthrusting of oceanic aseismic ridges on the évolution of the arc. Depending on the degree of gravimétrie compensation (buoyancy) of thèse structures, this interaction can induce effects of first and second order of magnitude. By the beginning of late Oligocène, a buoyant ridge (or a ridge System) of Middle Cretaceous âge, reaches the front of the northern half of the Lesser Antilles basement, stops momentarily the subduction along the whole island arc, brings the arc volcanism (Older arc) to a standstill, is underplated beneath the Caribbean lithosphère, and triggers the westward tilting of this part of the arc, with locally dramatic uplifting (La Désirade). After a gap of ca. 8 m.y., and a westward jump of some 50 km, the volcanic activity résumes (Récent arc). Later, the subduction of non- (or slightly) buoyant ridges (uncompensated) has exerted significant effects, but of a lower extent as regards their spatial incidence and intensity (Barracuda, Tiburon, St Lucia ridges). Thèse effects induce sudden transverse shifts of the volcanic front, of only some km of extension (forward or backward), a centrifugal (longitudinal) migration of the éruptive centres on either side of the arc segment above-the ridge, gentle uplifts, and enhanced seismic and hydrothermal (sensu lato) manifestations. An inverse approach leads to suspect the existence of a buried ridge, the "Grenadines crypto-ridge", in the southern part of the Lesser Antilles arc. This ridge might be in its final phase of absorption by the subduction. Emphasis is put on the fact that aseismic ridges play a very important part in the volcanic and tectonic évolution of convergent margins. A list of their major and minor interactions is proposed.

Dernière mise à jour le 30.07.2015