Impact de la subduction de monts sous-marins sur l’érosion tectonique et la sédimentation des marges actives. Exemple de la marge en subduction d’Equateur
Abstract
La subduction de monts sous-marins est connue pour affecter
significativement les marges actives, en augmentant l’érosion tectonique.
Par ailleurs, la participation des monts sous-marins à
la nucléation/couplage au niveau des grands séismes de subduction
est en plein débat. Des modèles analogiques ont montré les
principales caractéristiques de ces phénomènes, mais peu d’études
considèrent les chantiers naturels. Or, à l’aplomb des marges
actives en érosion, les phénomènes d’érosion frontale sont enregistrés
à différentes échelles dans les séries sédimentaires, notamment
par une large gamme de dépôts gravitaires. La marge active
d’Equateur, marquée par la subduction de la ride de Carnegie,
un plateau volcanique de 280 km de largeur et surplombant de
2 km les plaines abyssales, est caractérisée par la subduction de
nombreux monts sous-marins. La zone d’étude s’étend sur une
centaine de km2 dans le segment central de la marge. Ce segment
est caractérisée par de faibles dépôts sédimentaires sur la
plateforme et par la subduction de plusieurs monts sous-marins
depuis environ 2 Ma. Des données de bathymétrie, de carottage
et de sismique haute à très haute résolution récoltés lors de la
campagne ATACAMES (2012) ont permis d’étudier la formation,
l’évolution et le remplissage du bassin d’Ayampe situé sur le milieu
de la pente continentale. Ce bassin correspond à un profond réentrant
bathymétrique de forme circulaire probablement initié par
la subduction d’un premier mont sous-marin vers 1.45 Ma. Ce
bassin est caractérisé par une flexuration de la pente continentale
accompagnée de failles normales et d’une tectonique gravitaire initiée
par des niveaux de décollement. Le remplissage sédimentaire
révèle une séquence d’évènements gravitaires qui est constituée de
dépôts en masse, de débris flow, de mégaturbidites et de turbidites.
L’évolution de la géométrie, de la distribution et du volume relatif
des dépôts gravitaires permet de reconstituer l’évolution de
leur provenance et de montrer une stabilisation de la pente continentale
au cours du Pléistocène. Nous corrélons cette évolution
avec la subduction successive de plusieurs reliefs sous-marins. En
dehors de cette zone, le long de la marge, la sédimentation est
essentiellement turbiditiques et hémipélagique. Cette étude permet
de mieux comprendre la dynamique de l’érosion frontale lors
de la subduction de monts sous-marins et de discuter les relations
entre les mécanismes de déformation et de sédimentation le long
des marges actives en subduction.