La géodynamique du domaine Caraïbe, sa déformation et son évolution sont analysés à partir des données de géologie et de géophysique marine, telles que la bathymétrie, la sismique réflexion et réfraction, la gravimétrie et le magnétisme. Ce travail commence par une étude bibliographique du domaine Caraïbe établissant un état des recherches au début de notre étude. L'instrument géophysique majeur utilisé est la sismique multitrace, et notamment les données de la campagne Casis qui ont été traitées classiquement et plus spécifiquement par migration avant sommation (Leroy et al, 1996). Notre travail s'est divisé en deux parties, la première concerne le domaine Nord Caraïbe et plus particulièrement le fossé Cayman, et la deuxième examine, en détail, la Grande Province Volcanique Caraïbe, sa déformation et sa structure crustale. Dans le fossé Cayman, les deux marges conjuguées sont asymétriques, la marge du Belize est abrupte tandis que la marge Jamaïcaine est large et peu sédimentée. L'ensemble des données a permis de définir les blocs basculés de la croûte continentale, non enfouis sous les sédiments, une transition Continent-Océan constituée par un mont arrondi et par une importante dépression syn-rift, et le domaine océanique où les blocs océaniques sont basculés vers la dorsale. Des failles de détachements et les réflexions du Moho sont imagées grâce à la sismique de haute qualité. Les bordures Nord et Sud du fossé sont formées par des fosses profondes qui constituent des marges transformantes entre les croûtes Jamaïcaine et Cubaine épaisses et la croûte continentale amincie ou océanique. Dans le domaine océanique, une discontinuité majeure a été identifiée à l'axe d'expansion. L'identification des anomalies magnétiques sur l'ensemble du fossé conduit à la datation de la Transition Continent Océan (Lutétien inférieur; 49 Ma), à refermer le bassin et à proposer un modèle d'évolution de la zone Nord Caraïbe par le fonctionnement successif (du Nord au Sud) de failles transformantes senestres qui accommodent le mouvement de la plaque vers l'Est. La dorsale océanique s'est propagée vers le Sud entre les anomalies 6 et 8. A la même époque, au Néogène, la trace fossile de la faille transformante Swan a été réactivée entraînant la formation de structures compressives jusqu'à Hispaniola à l'Est. Une déformation Miocène compressive est observée sur la plaque Caraïbe, formée en majeure partie par un plateau volcanique d'âge Crétacé, et divisée en deux bassins (Colombien à l'Ouest, et Vénézuélien à l'Est). La compression augmente du Sud vers le Nord et les structures compressives sont décalées de manière dextre par des accidents orientés NE-SW. La partie centrale et occidentale de la ride de Beata est formée par des hauts topographiques orientés NS décalés de façon dextre. Le point culminant est situé au Nord, se reliant au massif montagneux de Hispaniola (Bahoruco). La tectonique compressive s'effectue sous une contrainte orientée E-W à NE-SW. Son maximum est situé dans la presqu'île Sud d'Haïti et se traduit par une collision avec le bâti Nord d'Hispaniola. On peut évaluer le raccourcissement à 170 km. Le bassin Caraïbe apparaît formé de deux microplaques et la microplaque Colombienne se déplace plus rapidement vers l'Est que la microplaque Vénézuélienne. Ce mouvement différentiel peut être la conséquence d'un mouvement de convergence plus important à l'Ouest qu'à l'Est des plaques Amériques et d'une influence de la rapide convergence de la plaque Cocos. La Grande Province Magmatique Caraïbe atteint 800 000 km2, dont une partie est accrétée sur le continent par obduction et/ou collision. La taille de la province magmatique est de 2500 km de diamètre. On distingue des petits plateaux séparés par des bassins. L'âge des formations volcaniques s'échelonne depuis l'Albien (110 Ma) jusqu'au Campanien (80 Ma), avec un épisode important à 88 Ma (Coniacien) qui affecte l'ensemble de la province magmatique et nous concluons que le volcanisme n'est pas instantané. Nous avons compilé les données de sismique réfraction et différencié une couche 2 (4.6 et 6 km/s) et une couche 3 (plus de 6 km/s). L'épaississement de la croûte s'effectue au niveau de la couche 3, comme sur le plateau des Kerguelen, par sous-placage. En effet, la couche 2 reste mince aussi bien sur les plateaux (4 km) que dans les bassins (2 km); cette disposition explique les affleurements de gabbros (couche 3) le long de l'escarpement Ouest de la ride de Beata. Nous optons pour une origine Pacifique de la plaque Caraïbe et on note de nombreuses analogies avec les Grandes Provinces Magmatiques du Pacifique Ouest (bassin de Nauru, Ontong Java et bassin de Pigafetta), mais nous rejetons l'hypothèse du panache géant situé dans le Pacifique, et nous rattachons la Grande Province Caraïbe au point chaud des Galápagos.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:CCSD/oai:tel.archives-ouvertes.fr:tel-00467588 |
| Date | 21 December 1995 |
| Creators | Leroy, Sylvie |
| Source Sets | CCSD theses-EN-ligne, France |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | PhD thesis |
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