Je tiens à remercier Georges Boudon et toute l'équipe du Laboratoire de Géologie des Systèmes Volcaniques de l'Institut de Physique du Globe de Paris pour m'avoir accueilli cette année ; Georges Boudon, Jean-Christophe Komorowski, Anne Le Friant et Benoît Villemant pour les riches échanges sur les Petites Antilles, débats passés et à venir ; et Agnès Michel ; Pascale Besson, et bien sûr Michel, Omar et Fred et leur bonne humeur. Histoire exubérante dans le sud de la Basse-Terre (Guadeloupe, Antilles françaises) lors des dernières 400 vaches du nouveau K-Ar Cassignol-Gillot âgées de 45 ans.
Apports géochronologiques à la caractérisation des phénomènes d’effondrement de flanc majeurs de l’Arc des Petites
Radiometric Dating of Three Large Volume Flank-collapses in the Lesser
Causal link between Quaternary paleoclimatic changes and volcanic
Introduction Générale
Contexte Géodynamique de l’Arc des Petites Antilles
La partie nord de l’arc entre les îles de la Dominique et d’Antigua en abrite une. La déformation dans la partie nord de l’arc serait alors principalement dominée par l’interaction entre les plaques NAM et CAR.
Le volcanisme de l’Archipel de Guadeloupe : état des connaissances
- Contexte Tectonique de l’Archipel de Guadeloupe
- Essais de corrélations spatio-temporelles
L'activité volcanique est actuellement concentrée au sud de l'île, au sein du massif de la Grande-Découverte. La deuxième carte géologique disponible est centrée sur le sud de la Basse-Terre et notamment sur le massif de la Grande Découverte (Boudon et al., 1988).
III Problématique
Etude de l’île de Basse-Terre
Les cinquante-deux nouveaux âges obtenus au cours de cette étude complètent les dix-huit préexistants obtenus dans les massifs sud de l'île, la Chaîne Axiale et le Massif de la Grande-Découverte (Blanc, 1983; Carlut et al., 2000). Réaliser, lorsque cela semble cohérent, des corrélations volcano-tectoniques à l'échelle de chaque massif, île et archipel.
Partie II : Datation des structures d’effondrement de flanc dans l’arc antillais
Indiquer l'évolution temporelle du volcanisme au sein de chaque massif en étudiant la morphologie des structures. Ce manuscrit est ainsi organisé en deux parties autour de ces deux questions principales que sont l'étude du volcanisme d'effusion sur l'île de Basse-Terre et la caractérisation temporelle des phénomènes d'effondrement majeurs de l'arc antillais.
Etude géochronologique, aspects géomorphologiques et géochimiques d’une île volcanique : l’île de Basse-Terre, Archipel de la Guadeloupe
Geological Setting
The basal complex, bounded between 2.79 and 2.69 million years ago, is the northernmost and smallest massif of the island. It is the most recent volcanic complex on the entire island and represents the last episode of a north-south volcanic migration that lasted 2.8 million years across Basse-Terre (Samper et al., 2007). The GDV is built on older sequences of lava flows from the southern end of the Axial Range (Boudon et al., 1988; Komorowski et al., 2005).
The onset of the GDV was estimated using stratigraphic and petrological arguments to be approximately 200 thousand years old (Boudon et al., 1989; Boudon et al., 1992) and was supported by a K-Ar age of 205 ± 28 thousand obtained on the highest section of the flow lavas from the northern rim of the Grande Découverte caldera (Carlut et al., 2000). The Pintade yr BP andesitic pumice deposit (Boudon et al., 1988) is thought to represent deposits associated with the formation of the Grande Découverte caldera, which ended the Grande Découverte phase. Thus, the appearance of significant pyroclastic deposits and corresponding morphological structures led to the definition of GDV activity, which consists mainly of alternating construction and destruction phases, through a sequence of several andesite dome eruptions associated with pyroclastic phases of destruction (Komorowski et al. , 2005).
In this area, opposite to the GDV, only minor pyroclastic deposits associated with lava domes are present (Komorowski et al., 2005).
Analyses
The uncertainty of the 40Ar* determination is a function of the radiogenic content of the sample. In order to avoid isotopic fractionation, no pre-degassing of the sample was performed (Gillot and Cornette, 1986). All this makes the identification of the outlines of individual lava flows, cones and lava domes easier.
To evaluate the volumes of such volcanic features, we created a three-dimensional surface of the geological map using the GIS software ArcGIS 9.1. Points used to create the base of each inclined surface are derived from a detailed analysis of the surrounding topography of the previous volcanic phases. Estimates of volumes were managed using several sequential paths, which are as follows: estimation of the thickness of a weighted lava flow and, where visible, calculation of the underlying slope.
Subsequently, the extension of the area up to the contact and the estimation of the height at the base of the lava flow were achieved.
Results
On the basis of the twenty-nine K-Ar ages now available for the effusive phases, together with previous geological constraints (Boudon et al., 1988), we present in Figs. Twenty-nine dated lavas are plotted on K2O versus SiO2 diagrams (Gill, 1981) for each of the six identified eruptive phases (Fig. 4.). The higher La/Yb ratio values can be interpreted as a higher partial melting of the source for the SC and GDVC lavas.
Multi-element patterns for each of the GDVC's outflowing phase (Fig. 7c to f) allow the identification of lavas with very close chemistry. The basement of the GDVC can be considered as the stable surface of the southern part of the axial chain, just before the GDVC started to build up around 250 ka (Fig. 8A1). The fourth phase is a representation of the GDVC after its partial destruction by the Pintade eruption.
Finally, we determine extrusion rates by dividing the estimated volume by the duration of the corresponding rate derived from our age data (Figs 2 and 3).
Discussion
Integrated point line emission volume of GDVC units (including the collapsed sectors of Grande Découverte, Carmichaël and Amic crater). Dashed green line cumulative emissions volume of GDV units (including collapsed sectors). However, flank collapse represents one of the main hazards associated with volcanism in the Lesser Antilles (Boudon et al., 2006).
A lava block (01DQ01), sampled in the Loubière Quarry, interpreted by (Le Friant et al., 2002) as a megablock belonging to the debris avalanche of the Plat Pays flank collapse, has been dated to 96 ± 2 ka (Fig. 2 ). Boudon et al., 2007) discussed the abundance and origin of flank collapses in the Lesser Antilles Arc based on the evolution of active volcanoes. In the northern islands the flank collapses appear to be repetitive, confined to the top part of the islands.
Location and age of the seven dated samples are shown (in black: pre-collapse volcanic formations; in white: post-collapse volcanic formations). Several large scale collapses have affected El Hierro, the westernmost island of the archipelago [Carracedo et al., 1999; Gee et al., 2001; Bathymetric studies of the surrounding seafloor have shown that mass spill events are a common feature of Réunion Island (Indian Ocean) [ Oehler et al ., 2004 ].
Bien que l'Axial Range soit située immédiatement au sud de la Northern Range, ces deux chaînes volcaniques ne se chevauchent pas et leur morphologie les distingue très bien. La période d'activité de la Chaîne Axiale s'étend sur une durée comparable à celle de la Chaîne Nord, soit 640 environ. Nous avons reconstitué l'étendue de la Chaîne Axiale avant l'effondrement de sa partie sud et estimé son volume à 179 km3.
Bien qu'adjacent à l'extrémité sud de la chaîne de l'Axe, nous ne disposons de données que pour le complexe volcanique de Grande-Découverte entre 205 ± 28 ka et nos jours. Cette dernière semble peu probable compte tenu de la continuité temporelle de l'activité volcanique de l'île Basse-Terre, illustrée par les données géochronologiques de ces travaux. Ce massif débute avec la construction de l'édifice composite Grande-Découverte (GDV), à l'extrémité de l'axe NW-SE de la Chaîne Axiale.
Bien que la longévité du Complexe de la Grande-Découverte soit de l'ordre d'au moins 250 ka, soit un tiers de la durée totale des Chaînes Nord et Axiale, les volumes extrudés (18,5 km3) sont ici relativement beaucoup plus faibles.
II Directions structurales et front volcanique
Bien que les morphologies du Complexe Basal et de la Chaîne Nord soient plus abruptes que celles de la Chaîne Axiale, car plus anciennes que cette dernière, il semble qu'un changement dans la nature du volcanisme se soit produit. Les édifices de la Chaîne Axiale, ainsi que le volcan Grande-Découverte, sont des volcans composites d'extension et de volume a priori supérieurs aux édifices de la Noord-Basse-Terre > 1 Ma. Si une migration globale du volcanisme peut être décrite depuis 2,8 Ma entre les extrémités nord et sud de l'île de Basse-Terre, à des vitesses de 18 à 25 km/Ma, nous n'avons pas identifié de propagation nette du volcanisme au sein de l'île de Basse-Terre. Pas de chaîne.
Cependant, ces édifices et le cône de Grande-Découverte sont alignés avec les édifices anciens de la Chaîne Axiale, suggérant que la direction NW-SE serait restée un axe majeur de construction et de migration du volcanisme entre 1 Ma et 200 ka. Enfin, malgré une homogénéité générale de la nature des laves insulaires de Basse-Terre, caractéristique des îles centrales de l'arc des Petites Antilles, on observe une variabilité cyclique des signatures géochimiques au cours du temps. En conclusion, les trois systèmes de failles superficielles qui coupent l'archipel guadeloupéen contrôlent l'extraction et la variabilité spatio-temporelle des magmas de la zone de l'archipel traversée par le front volcanique actuel, à savoir les îles Basse-Terre et des Saintes. , appartenant à la branche du dernier arc.
La propagation de ces systèmes au sud de l'arc aurait atteint l'archipel de la Guadeloupe il y a environ 3 Ma.
III Conclusions et perspectives
Data on the structure of the island arc in the Lesser Antilles, between St-Lucia and Anguilla. Submarine tectonic and volcanic structures in the Lesser Antilles Recent Arc (Kickem Jenny, Qualibou, Mount Pelee, northwestern Guadeloupe). Subduction of Atlantic aseismic ridges and late Cenozoic evolution of the Lesser Antilles Island Arc.
Dikes and structural setting of a volcanic front in the Lesser Antilles island arc. The island of Saint Lucia is one of the main centers of late Quaternary silicic volcanism in the Lesser Antilles arc (Robson and Tomblin, 1966). Standard values for the dose rate conversion factor for alpha current were used (Bell, 1979).
Bonté of LSCE (CEA-CNRS, Gif-sur-Yvette) for kindly providing the gamma spectrometry analysis, Ph.
