l`exemple de la plaque Caraïbes

Le fonctionnement des zones de subduction :
l’exemple de la plaque Caraïbes
… et le paradoxe des Antilles !
Les Caraïbes : Une plaque au sens strict du terme ,
c’est-à-dire limitée par des zones actives (séismes).
La plaque Caraïbes: 2 limites de plaques différentes
A : séismes distribués entre 0 et 300 km de profondeur selon un plan,
B : séismes superficiels (0 à 30km de profondeur) distribués de façon linéaire.
La plaque Caraïbes: 2 limites de plaques différentes
A : instabilités mécaniques (séismes, ) + thermiques (volcans,
B : instabilités mécaniques (séismes, ) seulement.
).
Marqueurs de la cinématique des plaques :
- Géodésie + repère « Points chauds »
Caraïbes : zone de convergence de plaques
Amérique du sud : convergence frontale
Caraïbes : convergence oblique
Signatures topographiques des décrochements
(escarpements, reliefs)
La plaque Caraïbes dans son contexte
global
subduction
Marges passives
Le contexte cinématique actuel des Petites Antilles
Les marges passives de
l’Atlantique nord
La marge passive de Galice
639
638
641
Croûte continentale amincie
?
S
Domaine néoformé
Croûte continentale amincie
Le paradoxe géodynamique des Antilles: une zone de
subduction entre deux marges passives !!
Les marqueurs topographiques de la subduction : les fosses océaniques
Fosse : traction de
la plaque plongeante
Les marqueurs topographiques de la subduction :
côté Atlantique
Un relief
positif: l’arc
magmatique
Relief négatif: la
fosse
Les marqueurs sismologiques de la subduction :
côté Atlantique.
Les marqueurs tectono-sédimentaires de la subduction :
Les prismes d’accrétion
L’alimentation sédimentaire du prisme d’accrétion.
Les marqueurs magmatiques de la subduction : Côté Atlantique
Modèles thermiques et pétrologiques du magmatisme
de subduction
(source)
Fusion partielle à des profondeurs de l’ordre de 100 km
=> % F.P. modéré , liquide basaltique calco-alcalin.
Fusion hydratée, forte
interaction Eau/magmas
Magmatisme des Antilles :
Source mantellique contaminée.
Participation des sédiments
subduits.
=> Magmas enrichis en H20,
CaO, SiO2, Na2O, K2O, …
Série « Andésitique »
Séries calco-alcalines .
% FP
Différenciation : cristallisation
fractionnée; mélanges; contaminations.
andésite
Trachyandésite
dacite
Granodiorite
gabbro
Dynamismes éruptifs : forte interaction eau/magma et viscosité des
laves différenciées
Les failles normales actives de l’archipel de Guadeloupe, d’après
Feuillet et al., 2004 . Un cadre pour l’études des aléas sismiques et
volcaniques …
Le contexte tectonique du volcanisme actuel
Convergence oblique et partition de la déformation
Extension parallèle à
l’arc, Feuillet et al.,
2004.
Subduction de
2 « rides »
asismiques
Les deux arcs magmatiques des Antilles
Arc récent
Arc ancien:
Eocène-Oligocène
Mio-Pliocène
à actuel
Les arcs en Guadeloupe
0.2 M.a- 0
3-2.75 M.a.
1.81 M.a
0.6–0.25 M.a
0.6–0.25 M.a
L’arc Oligocène de La Désirade
L’arc ancien de St Martin
Philipsburg
Filons et dykes
andésitiques
(31 M.a.)
Conglomérats à blocs
calcaires Paléocènes
Auréole
métamorphique de
contact
Grano-diorite
Oligocène
(30 M.a.)
Les marqueurs métamorphiques de la
subduction Oligocène de la marge Nord
Caraïbes
Les marqueurs
métamorphiques de la
subduction : Les faciès
Schistes Bleus et Eclogites
GL,JD,
GRT
GL,LWS
d’échelle crustale pour une
marge active
Les Antilles : une subduction qui fonctionne depuis l’Eocène
Eocène à actuel
Miocène
à actuel
Arc ancien :
45- 22 M.a.
Et avant ??
Coupe Géologique : Cuba Central
Métamorphisme HP/BT du massif de l’Escambray (90-80 M.a.)
Arcs magmatiques Crétacé (Inf et Sup)
Métamorphisme HP/BT Crétacé
Les témoins du Jurassique…
La Désirade : bloc-diagramme , d’après J.M. Vila, 1984
Faunes à affinités Pacifique!
Série calco-alcaline d’arc au Jurassique
Arcs magmatiques: Jurassique Crétacé
Eo-Oligocène
actuel
Croûte océanique proto-caraïbe: Jurassique
Métamorphisme HP/BT: Crétacé
Oligocène
Miocène-
Configuration des plaques à ~150 M.a.
D
v
150 M.a.
90 M.a.
80 M.a.
Bahamas
40 M.a.
Atlantique
40 M.a.