D.E.A. DYNAMIQUE
DE
LA LITHOSPHERE DES MARGES OCEANIQUES AUX CHAINES DE MONTAGNES - 1996 - 121
Mise en évidence d'un complexe sous-plaqué sous
Pfle
de la Réunion
par sismique grand-angle
Mathias ALERINI
Sur la plaque africaine, la ride des
Mascareignes, dont l'île de la Réunion
constitue l'extrémité sud, est entièrement
d'origine volcanique. Elle est due à
l'activité du point chaud de la Réunion,
„2<r
30'
responsable également de l'éruption
rapide des trapps du Deccan à la limite
Crétacé-Tertiaire, il y a 66 Ma (1,5 million
de km3 sur une période de 1 à 2 Ma), puis
de la formation de la ride des Laquédives
-21"
00'
et des Maldives, du banc de Chagos, du
plateau des Mascareignes et de l'île
Maurice.
-21*30'
Nous avons analysé des données de
sismique grand-angle de 4
OBS (Océan
Bottom
Seismometer) : trois d'entre-eux
étaient alignés selon une direction
NW-SE,
au NW de l'île, et le quatrième se situait au
-22"
oo1
SE de l'île. Ces OBS s'alignent le long
d'un profil perpendiculaire à la trace du
point chaud (fig. 1).
54*
30'
55*
00'
55*
30*
56*
00'
56*
30'
Trois types de situations ont été ren-
contrées (fig. 2) : la première, sous
l'OBS
le plus éloigné de l'île, est une situation
classique, où la croûte et le manteau sont
séparés par un Moho de 770 m. Deux autres profils
montrent une onde réfractée
(/J)
entre l'onde réfractée
dans la croûte
(Pc
) et l'onde réfléchie au toit du manteau
(PmP).
Enfin, le dernier OBS montre une géométrie
anormale entre les ondes
Pc
et
Pm
P
;
la branche
post-
critique de la
Pm
P indique une vitesse différente de
l'onde
Pc.
Cette situation suggère l'existence d'une
couche intermédiaie entre la croûte et le manteau : le
Moho n'est donc plus exprimé par la discontinuité
habituelle.
Nous avons modélisé les amplitudes des phases par
la méthode de la réflectivité de Fuchs et Muller
[1971],
utilisée classiquement dans l'étude des zones profondes.
Cette méthode donne la solution exacte du problème,
mais dans un modèle à 1 dimension, c'est-à-dire un
modèle à couches planes. Les pendages aux alentours de
la zone étudiée étant faibles, cette approximation peut
être faite (fig. 3). La méthode utilisée est appelée modé-
lisation directe par « essais-erreurs ». Des modèles sont
essayés jusqu'à ce que nous en trouvions un satisfaisant.
Ce type de méthode ne permet pas de connaître l'erreur
Fie.
1.
- Carte des zones
d'étude
de la campagne MD/76/Réusis
sur les valeurs obtenues et ne garantit pas l'unicité de la
solution. De plus c'est un processus très long puisqu'il
n'y a
pas
de critères quantitatifs permettant de converger
rapidement vers une solution.
Ce type de modélisation nous donnera la valeur des
gradients et la nature des transitions. Elle nous permet
donc d'obtenir une image de la structure interne, mais la
représentation géométrique ne sera que très approxi-
mative. Il faut donc utiliser d'autres types de modélisa-
tion afin d'analyser convenablement les données.
Les transitions entre les couches ont toujours été
modélisées par des gradients, discontinuités du deuxiè-
me ordre. Ceci signifie que les zones de transition sont
composées de mélange des roches de la couche supé-
rieure et de la couche inférieure. L'épaisseur moyenne
de cette couche est de 2 km et elle n'existe que sous
l'édifice, représentant un volume total de 40 000 km3.
Les ondes P s'y propagent à une vitesse anormalement
élevée de 7,5
km.^1.
Nous interprétons cette couche
comme étant un complexe plutonique
sous-crustral.
Géologie
Alpine,
1991,
t. 73