Résumé
La genèse des atolls de Mururoa et Fangataufa a fortement été conditionnée par les discontinuités structurales de la plaque océanique Pacifique, elles-mêmes à l’origine des zones d’alimentation magmatique des édifices. Ainsi, à Mururoa, les zones d’alimentation magmatique, d’orientation globalement E-W ont conditionné la forme allongée de l’atoll ; en revanche, à Fangataufa, ces zones ayant une distribution plus ou moins radiale ont donné à l’atoll une allure typique de mont sous-marin. La construction des atolls s’est ,faite de manière discontinue dès les premiers stades de son édification. Les plus anciennes discontinuités sont traduites par les horizons carbornatés présents dans les séries volcaniques des deux atolls. La morphologie terminale des volcans, comportant au moins deux culminations à Mururoa et un seul édifice tabulaire à Fangataufa, a conditionné la structure de la couverture sédimentaire. Ainsi, l’épaisseur de la série varie depuis la périphérie (330 à 570 m) jusqu’au centre des lagons (130 à 230 m), la plus importante se trouvant à la périphérie, à 1 ‘aplomb d ‘anciennes vallées creusées au sein de l’édifice volcanique. Cette couverture se compose d’une série basale volcano-sédimentaire recouverte par une série récente de nature strictement carbonatée comprenant de bas en haut des dolomies puis des calcaires. Le corps dolomitique se trouve généralisé à l’ensemble du lagon à Fungataufa et est inexistant au centre du lagon à Mururoa. A la périphérie des deux atolls, la série est exclusivement calcaire et présente de spectaculaires phénomènes de cimentation (-200 à -450 m) ainsi qu’un corps à texture crayeuse (à partir de -450 /-500 m). A travers la masse récifale, des échanges thermiques se font principalement par convection. La série sédimentaire a commencé de s’édifier avec l’arrêt de l’activité volcanique, vers 9,5 Ma à Mururoa et vers 9,6 Ma à Fantagataufa. L’ensemble de la série présente des surfaces d’émersion et des horizons karstiques, généralement étendus à tout l’édifice. A Mururoa, les résultats de datations ainsi que les observations sous-marines des pentes récifales ont largement contribué à la connaissance de la structure de l’atoll notamment à la périphérie. L’anneau corallien apparaît ainsi constitué par une superposition de corps récifaux mis en place successivement l’un au-dessus de l’autre en fonction des variations du niveau marin. L’édification de la série a présenté des stades initiaux de récifs frangeants à la périphérie des îles volcaniques en cours de subsidence. Progressivement les .formations coralliennes se sont étendues vers le centre des édifices tout en recouvrant les pics volcaniques résiduels. A ce stade, les lagons étaient limités en superficie et peu profonds. Les émersions répétées des édifices ont largement modifié la morphologie des îles. Ainsi la forme actuelle de l’atoll a été atteinte progressivement par suite d’une différenciation entre le centre et la périphérie lors de périodes de baisse du niveau marin, et ce principalement au Pléistocène.
Abstract
Mururou and Fangatauja atolls are the emerged parts of islands ,formed on the Pacific plate. Their build-up has been governed by the structural discontinuities of this oceanic plate. The rift-zones making up the,framework of these massifs are elongate and parallel to the “Austral fracture zone ” at Mururoa, but are nearly radial at Fangataufa, which is more typical of classic seamount. The morphology of the volcanoes also differs; at least two classic cane-shaped volcanoes are observed at Mururoa, whereas a single flat one is seen at Fangataufa. The numerous boreholes that have been cored in both atolls, vertically under the rims and the lagoons us well as with a seaward deviation through the rim of Mururoa, bave revealed a discontinuous construction of the atolls ever since the initial stages. Within the volcanic basement of both atolls, beds of reef carbonate attest gaps in the volcanic activity. The distribution of these carbonates is related to the occurrence of the rift-zones, which controlled the sedimentation when they were active. With a greater abundance at Mururoa and occursing both under the rim and the lagoon, these beds are less extensive at Fangataufa. In both atolls, they occur at the same depths. The sedimentary pile covering the volcanoes comprises a basal volcano-sedimentary succession and a carbonate cap composed of dolomite passing up into limestone. The total thickness of the succession is related to the topography of the volcanoes, the thickest deposits (570 to 330 m) being located at the periphery as well as above volcanic valleys, while the thinnest layers (130 to 230 m) are in the centre above the volcanic summits where the volcano-sedimentary layer is absent. The geometry of the dolomite body is conditioned by the volcanic topography. With its top currently situated at the same depth in both atolls (-190/-210 m), the dolomite layer does not exist at the centre of Mururoa, but at Fangataufa is spread out over the whole massif. At the periphefy, the series is composed exclusively of limestone that shows well-formed marine cements (-200 to -450 m) and a chalky body beneath (-4501/-500 m), Throughout the carbonate sequence, thermal exchanges occur by convection between oceanic waters and subsurface,fluids. The deposition of the sedimentary pile began concurrently with the cessation of volcanic activity, around 9.5 Ma at Mururou and 9.6 Ma at Fangataufa. At both atolls, the sedimentary succession contains exposure surfaces and numerous karst horizons, the latter extending laterally under the whole atoll ,from the periphery to the centre. At Mururoa, radiometric dating (14c, U/Th and magnetostratigraphy) from the rim vertically down to a depth of 300 m and laterally behind the reef wall has been carried out along with submarine observations of the slopes down to 1200 m by a ROV. These interesting results increase our knowledge about the structure of the atoll and support earlier ideas concerning the construction of the atoll. In particular, the upper rim (0 to -200 m) appears to be composed of successive reef bodies that have been deposited one above the other in step with the different Pleistocene sea-level variations. A vertical wall occurs between -100 m and -280 /-300 m and exhibits some notches. At a depth of about -1.50 m, the notches appear to represent the sea-level stand during the last emersion of the atolls 18 Ka ago. Above -80 /-100 m, some terraces are correlated with the exposure surfaces of the upper Pleistocene units. All of these results, as well as the great similarities between the two atolls, clearly show that several emersions have occurred during the build-up of the atolls. The reef carbonates present in both volcanic massifs indicate that the earliest emersions occurred during the early stages of volcanic activity around 10 to 11 Ma. Karstification currently.found at different depths within the sedimentaly succession indicates several post-Miocene emersions, and not only of Pleistocene age. The build-up of the reef cap of the atoll began with reefs fringing the periphery of the subsiding volcanic islands. Progressively, the reef formations grew above the centre of the volcanic massifs covering over the highest residual volcanic summits. At this stage, the constructive reef areas extended over the whole massif, while the lagoonal areas were restricted and shallow. Successive emersions have modified the islands morphology. The final atoll shape is the consequence of a gradual differentiation between the centre and the periphery that occurred during the Pleistocene in response to sea-level variations.
Dernière mise à jour le 02.07.2015