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La dorsale est-Pacifique entre 10° et 20° S. Alternance du volcanisme et de la tectonique le long de la zone active axiale

The East Pacific Rise (EPR) between 10° and 20° S. Alternating volcanism and tectonics along the active axial zone
Yves Lagabrielle
p. 105-120

Résumés

Entre 10° S et 20° S, l'axe de la dorsale est-Pacifique s'ouvre à une vitesse comprise entre 150 et 160 mm/an, ce qui en fait la frontière en accrétion la plus rapide du monde (dorsale ultra-rapide). Deux secteurs de l'axe ont été explorés lors de 23 plongées du submersible Nautile durant la campagne Naudur (1993). Le premier secteur, au nord, situé entre 17° 10’ S et 17° 25’ S correspond à un seul long segment d'accrétion. Il est caractérisé par la régularité du profil topographique transversal et par l'absence de fossé sommital. Le second, situé plus au sud, entre 18° 15’ S et 18° 37’ S, comprend deux segments, présentant tous deux un fossé sommital (caldera axiale). Sur la base des observations morphologiques, ces différents segments sont comparés sur le plan volcanique, tectonique et hydrothermal. La forte variabilité morphostructurale de l'axe est ainsi mise en avant, révélant une emprise importante de l'alternance des processus tectoniques et volcaniques sur l'édification et l'évolution des reliefs sous-marins. À 17° 10’ S et à 17° 25’ S, en phase entièrement volcanique, l'activité se localise sur une étroite zone de lacs de lave au sommet du dôme axial. Entre 18° 10’ S et 19° 00’ S, les processus tectoniques sont actifs et le volcanisme est localement dormant. Les mouvements tectoniques se localisent dans un fossé axial, de 200 à 800 m de large, montrant de nombreuses failles et fissures entaillant le sommet du dôme. La zone explorée à 18° 34’ S se caractérise par des laves subactuelles emplissant le fossé axial. Ceci témoigne du passage d'un stade tectonique à un stade volcanique et confirme l'alternance des processus amagmatiques et magmatiques, en phases bien distinctes, aux courtes échelles de temps.

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Errata

Article reçu le 7 juillet 2004, accepté le 28 mars 2005

Notes de la rédaction

Remerciements
L'auteur tient à remercier Marie-Hélène Cormier (Lamont DEO, Columbia University) et Jean-Marie Auzende (organisateur de la campagne Naudur) pour les fructueuses discussions, relatives à ces données, ayant eu lieu à bord du navire et durant les séances de travail post-campagne ainsi que Jean-René Vanney et Jean-Claude Thouret pour leurs encouragements. Il remercie également René Maury et E. Anthony pour une lecture attentive du manuscrit.

Texte intégral

Introduction

1Les dorsales océaniques sont des bombements des fonds marins de très grande amplitude, à pente générale très faible, s'élevant au dessus des plaines abyssales. Elles sont soulignées sur une carte mondiale par le contour de l'isobathe 4000 m. Leur sommet est à la profondeur moyenne de 2500 m, mais des exceptions locales existent, en relation avec la présence d'une zone de manteau anormalement chaud sous-jacente (point chaud), qui tend à accentuer les reliefs et localement à faire émerger la crête de la dorsale (exemple de l'Islande). Le relief des dorsales, généralement symétrique, est large de 2 à 3000 kilomètres. Les dorsales mondiales des grands océans sont totalement interconnectées (longueur totale cumulée à travers l'océan mondial de 60000 km). Elles représentent la plus grande structure active continue du globe.

2La crête ou zone axiale des dorsales, appelée axe, est l'endroit où se concentrent les activités sismique, tectonique, volcanique et hydrothermale. Dans le cadre de la tectonique des plaques, l'axe d'une dorsale représente donc une frontière en divergence, siège de la création de la nouvelle lithosphère océanique. Les magmas issus de la fusion d'un faible volume du manteau remontant lentement sous l'axe s'écoulent en surface sous forme de coulées volcaniques ou sont figés soit dans des filons (complexe filonien), soit dans des réservoirs magmatiques à quelques kilomètres sous l'axe où ils cristallisent lentement (gabbros). Par ce processus, des volumes de matière extraite du manteau viennent s'ajouter régulièrement aux bordures des plaques lithosphériques (processus de l'accrétion océanique). On calcule les taux moyens d'ouverture des dorsales par l'analyse des anomalies magnétiques du plancher océanique. On distingue les dorsales rapides et ultra-rapides dont les taux d'ouverture se situent entre 8 cm/an (soit 80 km/Ma) et 16 cm/an, des dorsales intermédiaires (autour de 6 cm/an) et des dorsales lentes à ultra-lentes (entre 3 et 0,5 cm/an). Malgré les très nombreuses campagnes d'observation par submersible ou par robot, il n'a pas été possible jusqu'à présent d'assister "en direct" à une éruption le long d'une dorsale océanique.

3L'océan Pacifique comprend quatre dorsales actives : la dorsale est-Pacifique, East Pacific Rise (EPR) (dorsale rapide à ultra-rapide), la dorsale Cocos-Nazca au large de l'Amérique centrale, la dorsale du Chili au sud de l'île de Pâques et au nord-est, la dorsale Juan de Fuca, connectée à la terminaison nord de la faille de San Andreas. L'axe de la dorsale atlantique présente une vallée longitudinale presque continue, ou rift axial, large de 10 à 30 km, profonde de 2 km en moyenne et limitée par des failles normales, alors que l'axe de la dorsale est-Pacifique est un dôme régulier avec, dans 20 % des cas seulement, une étroite caldera axiale. La différence morphologique entre les dorsales lentes et rapides reflète une différence de fonctionnement fondamentale liée au régime thermique et donc à l'épaisseur lithosphérique. L'épaisseur de la lithosphère à l'axe des dorsales rapides est de l'ordre de 1 à 2 km, correspondant à ce qui se trouve au dessus du réservoir magmatique. Cette épaisseur est dix fois moindre que celle des dorsales lentes. La réponse à la traction exercée par la divergence des plaques se traduit dans ce cas par l'ouverture d'une simple fente à l'échelle des plaques d'où s'échappent les magmas, sans que le dôme ne s'effondre. Dans le cas des dorsales lentes, il s'agit à l'inverse d'une déformation affectant une épaisseur et une largeur plus importantes, conduisant à l'ouverture d'un fossé tectonique large, à l'image de la création des fossés continentaux (rifts du Rhin, de l'Afrique, du Baïkal).

4Dans cet article, nous présentons des données inédites sur la morphologie de détail de la dorsale est-Pacifique (fig. 1), acquises durant une campagne de plongées du submersible Nautile en 1993 (Campagne Naudur cf. Auzende et al., 1994) dans un secteur où la vitesse d'ouverture est la plus rapide au monde. Ces données montrent la variabilité, le long de l'axe, de la morphologie de la région active, siège d'une intense activité à la fois volcanique et tectonique. L'article met en évidence de profondes différences morphologiques directement liées à l'alternance dans l'espace et dans le temps, de processus à volcanisme soit dominant soit dormant.

Fig. 1 – Localisation de la zone étudiée.
Fig. 1 – Location of the study area.

Fig. 1 – Localisation de la zone étudiée. Fig. 1 – Location of the study area.

A : carte simplifiée de l'océan Pacifique oriental montrant l'axe des dorsales océaniques ; B : schéma d'un OSC (overlapping spreading center).
A : simplified map of the eastern Pacific Ocean showing the axis of the active spreading ridges ; B : sketch of an OSC (overlapping spreading centre).

La dorsale est-Pacifique : morphologie et signification volcano-tectonique

5L'axe des dorsales rapides comme la dorsale est-Pacifique (EPR) est remarquablement lisse comparé à l'axe des dorsales lentes et se présente toujours comme un dôme aplati (fig. 2) (Macdonald and Fox, 1988 ; Garel, 2001). La forme de ce dôme est variable, allant d'un U renversé à un V renversé, très aplati (Scheirer et Macdonald, 1993), comme le montre la série de profils topographiques de la figure 3. On a pu montrer que ces formes sont directement contrôlées par la production de liquides magmatiques dans la colonne montante sous-jacente du manteau en fusion partielle. Un dôme large correspond à une zone à forte production magmatique. Cependant, il ne faut pas en déduire que le relief de l'axe est d'origine construite. En effet, il ne résulte pas d'une accumulation de laves, mais il est soutenu de façon dynamique par le flux de manteau sous–jacent et par la compensation isostatique. Entre la zone de fracture Garrett (13° S) et la microplaque de l'île de Pâques (23° S) le taux d'accrétion de la dorsale est-Pacifique est le plus rapide au monde (entre 141 et 162 mm/an selon les auteurs cf. Naar et Hey, 1989 ; DeMets et al., 1990 ; Perram et al., 1993).

6Le bloc-diagramme de la figure 2 permet de visualiser la plupart des éléments caractéristiques du relief axial ainsi que la structure crustale de l'EPR. Sous l'axe existe un réflecteur sismique quasi-continu, indiquant la présence d'une zone de liquide magmatique (1 km de large et de 50-100 m à 2-3 km d'épaisseur sous l'axe) (Detrick et al., 1993). Cette poche en forme de sill, la lentille magmatique, est située au-dessus de la zone à faible vitesse sismique représentant un mélange de cristaux et de liquide magmatique dans des proportions de 2 à 20 % de liquide. Cette poche de bouillie cristalline (crystal mush) est plus chaude à sa base, juste au-dessus du manteau, aux alentours de 1250 °C, et se trouve refroidie efficacement par la circulation hydrothermale, d'une part à son toit d'où s'échappent les dykes et d'autre part sur ses bordures où cristallisent les gabbros (isotherme 1000 °C à 800 °C).

7Dans 75 % des cas, le sommet du dôme, situé entre 3000 m et 2500 m de profondeur en général, présente une morphologie très régulière, occupé simplement par un lac de lave évidé et ses piliers ou bien recoupé par des fissures axiales d'où s'écoulent des basaltes. Les laves sont émises à partir d'une fissure large de quelques mètres, située au sommet du dôme. La zone néovolcanique est donc étroite (50 m–500 m) et localisée au sommet du dôme axial ; les laves sont fluides, principalement lobées et drapées. Toutefois, dans 25 % des cas environ, ce dôme peut être entaillé d'un fossé de 1 km de large en moyenne, peu profond (maximum 100 m, fig. 2 et fig. 3) en forme d'amande très allongée, représentant une caldera sommitale due à la vidange et à l'affaissement du réservoir magmatique situé à 2-3 km en dessous (Lagabrielle et Cormier, 1999 ; Lagabrielle et al., 2001 ; Garel et al., 2002). Le fond de ce fossé est très fissuré, et l'activité volcanique y est réduite, comme nous le montrons dans cet article. Dans ces contextes de volcanisme momentanément plus réduit, les pillow lavas sont dominants.

Fig. 2 – Bloc diagramme montrant l'organisation en surface et en profondeur de la zone axiale d'une dorsale rapide.
Fig. 2 – 3D diagram showing the vertical and horizontal structures of the axial zone of a fast-spreading ridge.

Fig. 2 – Bloc diagramme montrant l'organisation en surface et en profondeur de la zone axiale d'une dorsale rapide.Fig. 2 – 3D diagram showing the vertical and horizontal structures of the axial zone of a fast-spreading ridge.

8À 2 ou 3 km de part et d'autre du dôme axial, on note la présence permanente de deux fossés latéraux. Il s'agit de dépressions d'origine tectonique, correspondant à des grabens suspendus sur les flancs du dôme (fig. 2 et fig. 3). Ces structures linéaires et continues, longues de plusieurs dizaines de kilomètres en général sont fossilisées durant l'écartement progressif des plaques et construisent la morphologie typique des fonds océaniques des dorsales : les collines abyssales. Dans une étude en submersible, consacrée à l'origine de ces structures, K. C. Macdonald et al. (1996), montrent que ces grabens sont souvent asymétriques, la faille bordière interne pouvant aussi servir de voie à la mise en place de magma. Le remplissage des dépressions par des coulées de lave venant du sommet du dôme axial conduit à effacer localement la trace des failles.

Fig. 3 – Série de profils bathymétriques recoupant l'axe de la dorsale du Pacifique sud-est à différentes latitudes montrant les types de dômes, d'après E. Garel (2001).
Fig. 3 – Bathymetric cross-sections of the axis of the east Pacific Rise at various latitudes showing wide and narrow axial domes, after E. Garel (2001).

Fig. 3 – Série de profils bathymétriques recoupant l'axe de la dorsale du Pacifique sud-est à différentes latitudes montrant les types de dômes, d'après E. Garel (2001).Fig. 3 – Bathymetric cross-sections of the axis of the east Pacific Rise at various latitudes showing wide and narrow axial domes, after E. Garel (2001).

9L'axe de l'EPR est segmenté (Gente, 1987 ; Macdonald et al., 1991). Il est découpé en tronçons séparés par des failles transformantes de grande ampleur qui s'accompagnent d'un décalage latéral important de l'axe (parfois plusieurs centaines de km, fig. 1) ou par des discontinuités de moindre importance. Celles-ci sont baptisées OSC (overlapping spreading center, Macdonald et Fox, 1983) lorsque les axes des deux extrémités se recouvrent partiellement (fig. 1). Les segments de l'EPR au sud de l'équateur sont très longs et continus, notamment au sud de la faille transformante de Garrett (13° S) (Lonsdale, 1989). Ils ont été baptisés d'une lettre, de A à M du nord vers le sud. Entre 14° S et 16° S, les segments présentent très peu de décalage latéral, et atteignent plus de 100 km de long. À partir de 16° S, apparaissent des OSC plus fréquents (à 16° 30', 17° 50', 18° 22' et 18° 37'). Ils délimitent les segments K, J et I (fig. 4 et fig. 5). Ces segments ont fait l'objet d'une exploration par le Nautile lors de la campagne Naudur en décembre 1993. Vingt et une plongées ont été consacrées à l'étude de la zone axiale. L'ensemble de la zone avait été particulièrement bien cartographié depuis 1984, par des levés SeaBeam effectués par des institutions françaises (Renard et al., 1985), allemandes (Bäcker et al., 1985) et américaines (Lonsdale, 1989 ; Cormier et Macdonald, 1994) et des levés SeaMark II, qui permettent d'élargir les observations au domaine en dehors de l'axe (Scheirer et al., 1993) (fig. 4). Quatre séries de plongées du submersible Cyana avaient déjà eu lieu entre 17° 26’ S et 21° 26’ S pendant la campagne Géocyarise I, en 1984 (Renard et al., 1985 ; Bäcker et al., 1985 ; Gente, 1987).

Fig. 4 – Cartes bathymétriques des segments K, I, J, d'après une compilation de E. Garel (2001) et localisation des sites de plongée de la campagne Naudur du Nautile.
Fig. 4 – Bathymetric maps of segments K, I, J from a compilation by E. Garel (2001) and location of diving sites of the Naudur cruise.

Fig. 4 – Cartes bathymétriques des segments K, I, J, d'après une compilation de E. Garel (2001) et localisation des sites de plongée de la campagne Naudur du Nautile.Fig. 4 – Bathymetric maps of segments K, I, J from a compilation by E. Garel (2001) and location of diving sites of the Naudur cruise.

Observations par submersible : variabilité morphologique de la zone axiale de l'EPR

10L'objectif de la campagne Naudur du Nautile (3-30 décembre 1993) était d'explorer quatre zones de la dorsale est-Pacifique (fig. 4) représentant des segments aux caractéristiques morphostructurales différentes comme le montrent les coupes de la figure 5. Entre 17° 10' et 17° 25’ S, l'axe est caractérisé par la faible profondeur du dôme, par la régularité du profil topographique transversal et par l'absence de fossé sommital (segment K). Les segments J et I, situés entre 18° 15’ S et 18° 37’ S, présentent un fossé sommital. Au nord du segment J (J nord), le fossé est asymétrique, il est plus large au niveau de l'extrémité sud du segment (J sud). Dans le cas du segment I, le fossé est à la fois le plus étroit et le plus profond (fig. 5). Il se pince aux extrémités du segment (fig. 4). Ces différentes caractéristiques morphostructurales, associées aux données sismiques qui permettent de visualiser la profondeur du toit du réservoir magmatique, ont été utilisées pour élaborer un modèle de fonctionnement du dôme axial et d'apparition du fossé sommital. Celui-ci est vu à la manière d'une caldera d'effondrement, répondant aux variations de volume du réservoir magmatique directement sous-jacent (Lagabrielle et Cormier, 1999, Lagabrielle et al., 2001, Garel, 2001, Garel et al., 2002).

Fig. 5 – Profils bathymétriques de la zone axiale des segments K, J et I.
Fig. 5 – Bathymetric profiles of segments K, J, and I of the ridge axis.

Fig. 5 – Profils bathymétriques de la zone axiale des segments K, J et I.Fig. 5 – Bathymetric profiles of segments K, J, and I of the ridge axis.

11Vingt-trois plongées ont été réparties le long de l'axe sur quatre zones centrées sur 17° 10’ S, 17° 25’ S, 18° 15' et 18° 25’ S (fig. 4). Les données recueillies ont permis de comparer les différents segments sur le plan de leur évolution volcanique, tectonique et hydrothermale.

12La zone A à 17° 10’ S est caractérisée par un dôme de morphologie très régulière, culminant à moins de 2600 m de profondeur. Deux plongées (1 et 2) ont été effectuées sur la partie supérieure du dôme. Le dôme est coupé longitudinalement par une ou deux zones d'effondrement peu larges (quelques mètres) et de fissuration affectant des laves lobées et des tubes de lave et matérialisant le domaine d'extension actuel. À proximité des flancs du dôme axial, on observe des pillow lavas et des tubes de lave de grande dimension d'aspect récent mais uniformément recouverts par une fine pellicule de sédiments. Ces pillows et tubes sont surmontés d'une couche épaisse de quelques dizaines de centimètres à quelques mètres, de laves drapées et lobées sans couverture sédimentaire.

13La zone B à 17° 25’ S (plongées 3, 4, 5, 6, 18, 19, 20) présente une morphologie tout à fait comparable à celle de la zone précédente, avec un dôme axial culminant à 2600 m de profondeur. Elle avait été explorée partiellement, lors de deux plongées de la campagne Géocyarise 1 du submersible Cyana (Renard et al., 1985). À l'époque, l'activité magmatique récente s'alignait le long d'une étroite zone d'effondrement de petits lacs de lave. Les manifestations hydrothermales observées étaient représentées par des diffusions d'eaux moirées dans des cuvettes effondrées où s'installaient des colonies de serpulidés. Lors de la campagne Naudur, d'importants changements dans la morphologie et dans l'activité magmatique et hydrothermale ont été constatés par rapport à 1984. On observe en effet des laves lobées et des pillows d'une extrême fraîcheur, vraisemblablement émis lors d'un épisode actuel (datant de quelques mois, quelques semaines, ou quelques jours seulement), dépourvus totalement de sédiments et montrant une surface noire, vitreuse au brillant remarquable. Les pillows sont généralement situés au front des coulées successives ; ils présentent des excroissances vitreuses caractéristiques, derniers jus magmatiques expulsés de la gangue solide par des orifices, avant la solidification totale de la lave. Dans la zone centrale, le paysage est composé de hauts piliers et de murs de lave, soutenant des fragments de voûtes du toit effondré d'un vaste lac de lave. Les piliers se forment lors du refroidissement rapide d'une épaisse couche de lave par circulation convective d'eau de mer emprisonnée sous la coulée. Cet ensemble de piliers et de panneaux de laves parfois très spectaculaire évoque localement l'aspect d'un village ruiniforme avec des pans de murs, des ouvertures, des arches (fig. 6). En bordure de ces lacs de lave effondrés, dans les domaines où le toit est encore en place, l'eau hydrothermale percole par les orifices des piliers et par les interstices entre les tubes.

Fig. 6 – Vue des vestiges (murs et piliers) d'un ancien lac de lave dans le fossé axial du segment K (plongée 4).
Fig. 6 – View of the remnants of a lava lake (walls and pillars) in the axial trough of segment K (dive 4).

Fig. 6 – Vue des vestiges (murs et piliers) d'un ancien lac de lave dans le fossé axial du segment K (plongée 4).Fig. 6 – View of the remnants of a lava lake (walls and pillars) in the axial trough of segment K (dive 4).

14La zone des segments J et I (zones C et D), de 18° 10’ S à 19° 00’ S, est caractérisée par la présence d'une dépression tectonique axiale (graben ou fossé axial). Entre 18° 10 et 18° 20’ S (segment J sud, zone C), ce fossé large de 800 m, encadré par deux rides culminant à 2650 m de profondeur, occupe le haut de l'axe. Les plongées réalisées sur cette zone (7, 14, 15, 16, 17) montrent la prédominance de la tectonique par rapport au volcanisme (fig. 7 et fig. 8). Le graben axial, profond de 50 à 55 m, est intensément découpé par une alternance de horsts et dépressions de direction NS à N10, de quelques mètres à quelques dizaines de mètres de hauteur et de largeur (fig. 7). Sa partie axiale est occupée par un grand lac de lave effondré et disséqué par les fissures de 40 à 50 m de large et de 25 m de profondeur, dans lequel subsistent des piliers. La morphologie d'ensemble et de détail révèle donc un régime totalement opposé au cas précédent. Ici, le volcanisme est inactif depuis probablement plusieurs dizaines de milliers d'années. En raison de l'expansion océanique continue, la région est soumise à une extension permanente et le sol se fissure sur une largeur voisine du kilomètre, découpant des lanières de croûte océanique séparées par des fissures béantes de plusieurs mètres de large (fig. 9). Ces fissures sont localement assez larges pour permettre le passage et l'évolution du sous-marin.

Fig. 7 – Série de coupes bathymétriques rassemblant les observations effectuées au cours des plongées du Nautile (campagne Naudur) le long des segments J et I.
Fig. 7 – Series of bathymetric cross-sections showing features observed during the Nautile dives (Naudur campain) conducted along segments J and I.

Fig. 7 – Série de coupes bathymétriques rassemblant les observations effectuées au cours des plongées du Nautile (campagne Naudur) le long des segments J et I. Fig. 7 – Series of bathymetric cross-sections showing features observed during the Nautile dives (Naudur campain) conducted along segments J and I.

1 : site hydrothermal actif ; 2 : site hydrothermal inactif ; 3 : point le plus profond ; 4 : ancien lac de lave (piliers) ; 5 : laves les plus récentes ; 6 : direction de l'écoulement des coulées (allongement des tubes) sur les flancs du dôme.
1 : active hydrothermal site ; 2 : inactive hydrothermal site ; 3 : deepest point ; 4 : former lava lake (pillars) ; 5 : most recent lava flows ; 6 : direction of lava flows (axis of lava tubes) on the dome limbs.

Fig. 8 – Blocs diagrammes résumant les grands traits de la morphologie de deux parties de segments de l'axe de la dorsale du Pacifique sud-est dans un stade d'évolution tectonique.
Fig. 8 – Block diagrams showing the morphology of two segments of the southern EPR in a tectonic phase.

Fig. 8 – Blocs diagrammes résumant les grands traits de la morphologie de deux parties de segments de l'axe de la dorsale du Pacifique sud-est dans un stade d'évolution tectonique. Fig. 8 – Block diagrams showing the morphology of two segments of the southern EPR in a tectonic phase.

A : Segment J sud ; B : segment J nord. Schémas réalisés d'après la synthèse des observations des plongées 14 et 17 de la campagne Naudur. La plongée 14, au sud, montre un lac de lave disséqué par les failles et fissures.
A : segment J south ; B : segment J north. These drawings are a synthesis of observations made during dives 14 and 17. A lava lake, offset by subsequent faults, is observed in segment J south.

Fig. 9 – Détail des fissures du plancher du fossé axial du segment J.
Fig. 9 – Details of some fissures in the axial floor of segment J.

Fig. 9 – Détail des fissures du plancher du fossé axial du segment J.Fig. 9 – Details of some fissures in the axial floor of segment J.

15La figure 10 représente le profil topographique et des observations relevés lors de la plongée 14 du Nautile à travers le fossé axial, de façon à en préciser la morphologie de détail. La plongée a eu lieu à la latitude de 18° 19’ S, dans une région d'inflexion de la direction axiale de la dorsale, passant de N10-12 au nord, à la direction N05 avant de s'orienter NS au voisinage de la discontinuité de 18° 22’ S. Les données sismiques indiquent que le réflecteur représentant le toit de la chambre magmatique (axial magma chamber, AMC) est à 1,3 km environ sous le graben (Detrick et al., 1993). Le tracé de la plongée a été déterminé dans le but d'explorer les deux rebords du graben central. Celui-ci comprend deux paliers encadrant un graben secondaire en position centrale et un graben accessoire plus ou moins développé en position latérale, à l'est. La profondeur maximale de 2700 m est atteinte dans la partie nord de la plongée, au centre du graben secondaire. Les failles principales encadrant le graben, à l'est comme à l'ouest, ont des rejets de 30 à 40 m ; elles entaillent de façon spectaculaire la surface bombée du dôme axial. Une faille accessoire d'un rejet d'une dizaine de mètres est parfois associée à la faille principale, en contrebas de celle-ci. Le point le plus élevé des lèvres du graben se situe sur le côté occidental à -2620 m, la dénivelée totale rencontrée est ainsi de 80 m.

Fig. 10 – Détail de la topographie relevée depuis le submersible et des principales structures rencontrées lors d'une traversée de la zone axiale au cours de la plongée 14 (sud du segment J). Des détails repérés sur la coupe par les chiffres de 1 à 9, sont figurés en cartouches.
Fig. 10 – Detailed topography and main features observed along dive 14 in the axial zone of segment J. Labels 1 to 9 refer to detail featured in cartoons.

Fig. 10 – Détail de la topographie relevée depuis le submersible et des principales structures rencontrées lors d'une traversée de la zone axiale au cours de la plongée 14 (sud du segment J). Des détails repérés sur la coupe par les chiffres de 1 à 9, sont figurés en cartouches.Fig. 10 – Detailed topography and main features observed along dive 14 in the axial zone of segment J. Labels 1 to 9 refer to detail featured in cartoons.

16Aux abords du graben sommital, les flancs du dôme axial apparaissent recouverts de laves drapées, fragmentées, localement chaotiques, comme sur les parois du dôme du segment K. Puis ces formations font place à des pillows nombreux notamment le long des murs bordiers, sectionnés par les failles. Le fond du graben est haché par de nombreuses failles verticales et par des fissures d'extension, de direction N10-12. En général, les fissures sont ouvertes de quelques mètres, et présentent des bordures acérées. Certaines fissures peuvent bifurquer, délimitant ainsi des blocs allongés en forme de navettes. Les failles verticales peuvent isoler des blocs effondrés de largeur variable (2 à 10-50 m). La surface des blocs est horizontale, mais elle peut être localement basculée de quelques degrés. Certains blocs sont larges de 1 à 5 m seulement pour une hauteur totale de 10 m. Ces panneaux extrêmement effilés constituent de véritables échines dont la continuité sur plusieurs centaines de mètres est probable. Compte tenu de la fragilité de tels édifices en cas d'activité sismique, on comprend qu'il s'agit de structures extrêmement jeunes. Certains panneaux sont d'ailleurs basculés ou même effondrés entre deux murs verticaux. Des fissures ouvertes sont souvent présentes au pied des horsts ; ces dépressions constituent vraisemblablement des pièges à éboulis, ce qui explique l'absence quasi-totale de talus d'éboulis dans la région centrale. Par contre, les failles principales bordières présentent, à leur pied, des talus d'éboulis frais, de 10 à 20 m de hauteur.

17On n'observe jamais de stries sur les plans de faille ; cela signifie que la plupart des accidents jouent en ouverture dans un régime de contraintes en tension sans pression de confinement. Les failles principales du bord du graben montrent des pillows sectionnés, ce qui indique que les surfaces des murs sont des cicatrices d'arrachement et non des plans de glissement ; elles sont rafraîchies régulièrement par des effondrements de panneaux fins délimités par des fissures verticales (fig. 11). Le mur oriental est en ce sens plus actif, les arrachements y sont en effet extrêmement récents. Des fissures parallèles au relief déterminent des loupes de glissement de plusieurs mètres de longueur (fig. 11).

Fig. 11 – Les bordures du fossé axial principal observées durant la plongée 14. Détail des loupes de glissement et des fissures (A, B) et interprétation d'ensemble de la bordure occidentale du fossé axial (C).
Fig. 11 – The borders of the axial trough as observed during dive 14. Details of the landslides and fissures (A and B) and general interpretation of the structure of the western side of the axial trough (C).

Fig. 11 – Les bordures du fossé axial principal observées durant la plongée 14. Détail des loupes de glissement et des fissures (A, B) et interprétation d'ensemble de la bordure occidentale du fossé axial (C).Fig. 11 – The borders of the axial trough as observed during dive 14. Details of the landslides and fissures (A and B) and general interpretation of the structure of the western side of the axial trough (C).

18Les coupes de la figure 7 montrent l'extension des faciès de type lac de lave, repérés grâce à la présence de piliers, le long de la plongée 14 et, pour comparaison, le long des plongées 17, 16 et 15 (au nord) et 8, 10, 11 (au sud, le long du segment I). Les restes d'un ou de plusieurs anciens lacs de lave sont ainsi visibles dans le fossé axial, disséqués par l'extension. Ces témoins d'une phase antérieure de volcanisme effusif abondant sont visibles sur la majeure partie des blocs effondrés et des horsts. Les piliers et les toits effondrés reposant sur des plaquettes de lave sont nombreux dans toute la partie centrale ; des laves drapées représentant le toit de lacs non effondrés, ou des coulées tardives, sont plus fréquentes dans les grabens mineurs. L'épaisseur de ces formations n'excède pas quelques mètres. Il est clair ainsi qu'à la suite d'une importante phase volcanique ayant recouvert l'ensemble du dôme des segments J et I, les derniers épisodes d'activité dans ces domaines sont essentiellement tectoniques et ont vu la fracturation en lanières et l'effondrement en touches de piano du domaine axial central. Toutefois, quelques pillows et tubes se sont mis en place après la création de certains reliefs. On observe ainsi des cascades de pillows et de tubes, et des placages verticaux de feuillets de laves drapées sur des parois de lacs évidés (fig. 12), ainsi que des rivières de tubes figées sur des éboulis.

Fig. 12 – Cascade de lave sur le bord d'un bloc du fossé axial du segment J témoignant d'une poursuite très ponctuelle de l'activité volcanique en phase tectonique.
Fig. 12 – Lava cascade along a tectonic block of the axial trough of segment J. This feature indicates that effusive volcanism may remain active during a tectonic phase.

Fig. 12 – Cascade de lave sur le bord d'un bloc du fossé axial du segment J témoignant d'une poursuite très ponctuelle de l'activité volcanique en phase tectonique.Fig. 12 – Lava cascade along a tectonic block of the axial trough of segment J. This feature indicates that effusive volcanism may remain active during a tectonic phase.

19De nombreux sites hydrothermaux actifs (fumeurs noirs et transparents, la température de l'eau émise variant de 33 à 210°C) ou inactifs ont été observés (Fouquet et al., 1994). Ils s'alignent remarquablement sur une faille NS-N10 limitant à l'est le graben axial à une profondeur de 2660 m. Ces sites montrent de grandes cheminées de sulfures, mais sont extrêmement pauvres en faune associée (quelques crabes, actinies, cirripèdes, etc.).

20La zone D, entre 18° 22' et 18° 37’ S (segment I) présente une morphologie encore plus accidentée, avec un graben médian de 200 à 500 mètres de large seulement encadré par deux murs asymétriques. Le mur oriental culmine à moins de 2600 m alors que la profondeur moyenne du mur occidental avoisine 2700 m (fig. 5). Les plongées réalisées sur ce segment (8, 13, 10, 11, 12 du nord au sud, fig. 4) montrent dans sa partie nord, une intense activité tectonique répartie sur l'ensemble du domaine axial et se manifestant essentiellement par des fissures métriques à décamétriques séparant des rides de pillows. Tout le domaine est uniformément recouvert par des sédiments pélagiques dont l'épaisseur varie de quelques millimètres à plusieurs centimètres, ce qui atteste d'un repos assez long de l'activité volcanique. Ce segment présente une intense activité hydrothermale concentrée le long d'un éperon de débris de pillows qui est localisé dans la partie orientale du graben axial. Cette intensité est due probablement à la longue durée de l'activité tectonique qui a permis aux failles d'atteindre les couches plus profondes et donc plus chaudes. Plus de quinze sites ont été observés et échantillonnés. Il s'agit de sites de type "fumeurs noirs", dont les fluides atteignent des températures de 340 °C, ou de type diffuseur dont les eaux moirées sont à 210 °C, alignés le long d'une faille N10-15.

21Dans sa partie sud (entre 18° 34’ S et 18° 37’ S), le domaine axial est constitué par un graben de 50 m de profondeur et de 200 m de largeur seulement, encadré de murs subverticaux. Au cours de la plongée 11, trois coupes transverses du graben axial autour de 18° 34’ S ont été levées. Dans le domaine exploré, la structure du graben axial peut être considérée comme simple si on la compare aux secteurs explorés lors des plongées précédentes quelques kilomètres plus au nord. Le graben est encadré par un système de doubles failles verticales de 20 à 25 mètres de rejet qui en décalent le fond de 2588 à 2647 m. Ces failles verticales entaillent des niveaux de pillows, de tubes de laves et d'épaisses coulées massives. La symétrie des deux murs est remarquable. La largeur du graben, d'environ 200 m, est constante sur les trois coupes. Le fond est occupé par des laves fraîches dessinant de petites ondulations de quelques mètres de hauteur, parallèles à la direction NS-N10 de l'axe. Ces laves, essentiellement lobées, sont venues recouvrir très récemment les talus situés au pied des murs. Dans la partie centrale du graben, outre ces laves lobées, de grandes dalles planes correspondent à des coulées massives, gonflées en forme de dômes et fissurées. De certaines de ces fissures jaillissent des laves drapées extrêmement fraîches. Dans le coin nord-est du graben, les laves lobées récentes ne viennent pas uniformément au contact direct du pied du mur ; elles en sont séparées par une zone de lac de lave effondré. Partout ailleurs, elles viennent recouvrir les talus. Sur le mur est, un petit replat à mi-pente est constitué par des coulées de laves lobées, peut-être plus anciennes.

22Toute la bordure du mur oriental, au niveau du contact de la lave lobée et du talus est active, avec de l'eau chaude percolant à travers les éboulis mais aussi à travers des orifices et des interstices des laves lobées. La température de l'eau, mesurée dans des fissures, atteint 160 à 200 °C. Dans tout le domaine, la température d'ambiance mesurée par des sondes situées sur le sous-marin à 3-4 mètres de hauteur a atteint 2,5 °C, ce qui est considérable, sachant que la température de l'eau de fond est de 1,25 °C. Ces élévations de température et leur configuration semblent démontrer une activité magmatique actuelle et un écoulement des laves fluides et chaudes très près de la surface affleurante entre laves lobées et talus. Le contact, longé sur près de 1 km, montre la même activité. Exceptée une zone de quelques m2 de superficie où s'installe une colonie de quelques individus de Vers de Jericho, aucune colonie animale n'existe. Seuls les crabes et les poissons occupent la région. De même, aucun dépôt de sulfures ou d'oxydes d'origine hydrothermale n'a été observé.

23Ainsi, au sud du segment I, on observe un graben plus étroit et une phase d'activité volcanique importante, dans le fond du fossé (fig. 10). Il est probable que l'on quitte un stade entièrement tectonique pour rentrer dans une phase volcanique qui pourrait permettre la reconstruction du dôme axial par comblement du fossé actuel et le retour à une morphologie de type dôme lisse (segment K). Toutefois, il est encore possible que les caractéristiques des segments perdurent sur de longues périodes sans que l'alternance volcano-tectonique soit si marquée et systématique. On peut envisager une évolution dans le temps avec permanence d'un fossé axial. Dans ce cas, les caractéristiques morphotectoniques des segments refléteraient les propriétés du manteau et leur variabilité et non des stades d'évolution différents.

Conclusions

24L'exploration de trois segments d'accrétion alignés entre 17° 10' et 18° 45’ S sur la dorsale du dorsale est-Pacifique (EPR) permet d'illustrer clairement la très grande variabilité morphologique de l'axe dans une région d'ouverture océanique la plus rapide du monde. L'évolution des processus de l'accrétion dans ce domaine est très rapide le long de l'axe, traduisant une variabilité dans le temps à court terme. Pour un taux d'ouverture, relativement constant dans la zone, de l'ordre de 160 mm/an, les segments présentent divers stades d'évolution qui se manifestent par une morphologie et un aspect des laves émises spécifiques à chaque stade d'évolution (fig. 13).

Fig. 13 – Évolution magmato-tectonique de l'axe de la dorsale est-Pacifique depuis une phase entièrement magmatique (dôme régulier, exemple du segment K) à une phase tectonique avec effondrement et élargissement d'une caldera axiale (exemples des segments I et J).
Fig. 13 – Magmatic-tectonic evolution of the axis of the southern EPR from a volcanic phase (segment K : smooth axial dome) to a tectonic phase (segments I and J : offset axial dome with axial caldera).

Fig. 13 – Évolution magmato-tectonique de l'axe de la dorsale est-Pacifique depuis une phase entièrement magmatique (dôme régulier, exemple du segment K) à une phase tectonique avec effondrement et élargissement d'une caldera axiale (exemples des segments I et J). Fig. 13 – Magmatic-tectonic evolution of the axis of the southern EPR from a volcanic phase (segment K : smooth axial dome) to a tectonic phase (segments I and J : offset axial dome with axial caldera).

Noter l'épaississement de la couche des dykes en phase tectonique, cas du segment J sud (modifié de Lagabrielle et Cormier, 1999).
Note that the thickness of the dike layer increases during the tectonic stage (modified from Lagabrielle and Cormier, 1999).

251) À 17° 10' et à 17° 25’ S (segment K), en phase morphologique entièrement volcanique, l'accrétion se situe dans une étroite zone de lacs de lave effondrés au sommet d'un dôme étroit à moins de 2600 m de profondeur. Toutes les laves observées au sommet du dôme sont des laves fluides très récentes (tubes de lave, laves drapées, laves lobées) qui recouvrent des coulées plus anciennes, des niveaux de sulfures et les faunes fixées résultant d'un épisode antérieur. À 17° 25’ S, l'activité magmatique dans le graben axial peut être considérée comme actuelle comme en témoignent les émissions d'eaux moirées à travers les interstices des laves lobées.

262) Entre 18° 22’ S et 18° 37’ S, (segment J) comme entre 18° 12’ S et 18° 22’ S (nord du segment I), l'activité est essentiellement tectonique, le volcanisme est dormant. L'accrétion actuelle se situe dans un graben axial de 200 à 800 m de large montrant de nombreuses failles et fissures, au sommet d'une ride à 2650 m de profondeur. Les laves observées sont ici des tubes de lave et des pillows, représentant un terme moins fluide, associés à des lacs de lave effondrés.

273) Au sud du segment I, la zone explorée à 18° 34’ S constitue probablement une des zones les plus actives du point de vue magmatique. Les coulées de lave emplissant le graben axial sont actuelles, indiquant le passage d'un stade tectonique à un stade volcanique. Les températures mesurées, l'absence de colonisation animale et de dépôts hydrothermaux en sont la preuve. Il s'agit vraisemblablement d'une zone d'éruption actuelle dont la superficie est de 1 à 1,5 km de long sur 200 m de large.

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Annexe

Abridged English version

Between 10° S and 20° S a large segment of the East Pacific Rise (EPR) shows accretion rates from 141 to 162 mm/y, the fastest ever measured (Naar and Hey, 1989 ; DeMets et al., 1990 ; Perram et al., 1993 ; Cormier and Macdonald, 1994). Between 17° and 18° 37’ S the spreading axis is a 2600 m-deep, elongated dome and consists of three 25 to 40 km-long segments (segments I, J, K) separated by second order discontinuities at 18° 22’ S and 18° 37’ S. This area has been intensively surveyed since 1984 (Renard et al. 1985 ; Bäcker et al., 1985 ; Lonsdale, 1989 ; Macdonald et al., 1991, 1992 ; Scheirer et al., 1993 ; Cormier and Macdonald, 1994). A very shallow (less than 1 km-deep) seismic reflector interpreted as the top of the magma chamber has been identified by OBS and multichannel seismic surveys (Detrick et al., 1993) at 17° 22’ S. In 1984 the submersible Cyana carried out 8 dives between 17° 30' and 21° 30’ S (Renard et al., 1985 ; Bäcker et al., 1985 ; Gente, 1987) and discovered fossil hydrothermal deposits in collapsed lava lakes.

In this paper we present unpublished morphological observations made during the Naudur cruise of the submersible Nautile (1993). The objective of the Naudur cruise was to carry out geological explorations along different segments of the EPR located between 17° and 19° S in order to study the interactions between magmatic, tectonic and hydrothermal processes along an ultra-fast spreading axis. Twenty three dives have thus been navigated along and across axis in different areas centred around 17° 10’ S, 17° 25’ S, 18° 15’ S and 18° 25’ S. These allowed crucial observations and important sampling, and led to further studies of tectonic and magmatic processes along the axial region of the EPR (Auzende et al., 1994 ; Fouquet et al., 1994 ; Geistdoerfer et al., 1995 ; Auzende et al., 1996 ; Caroff et al., 1997, Lagabrielle and Cormier, 1999 ; Lagabrielle et al., 2001 ; Garel et al., 2002).

In the 17° 10’ S region (zone A), the spreading axis is a dome culminating at a depth of 2600 m. It is devoid of a summital depression. Two main types of lavas have been observed : pillows and tubes on the flanks of the ridge, and fluid, lobate lavas at the axis. The pillows and tubes are capped by a very thin sedimentary cover, but the fluid lavas are extremely fresh and lack a sedimentary cover. In the very axial part of the dome, one or two parallel fissures cut through the most recent lobate flows, thus highlighting the location of the active region.

The 17° 25 S region (zone B) also shows an axial dome culminating at 2600 m below sea level (mbsl), and devoid of a wide axial depression. This region was surveyed during Cyana dives in 1984 (Geocyarise cruise : Renard et al., 1985). At that time, the magmatic activity was concentrated only along an axial alignment of narrow collapsed lava lakes, and hydrothermal activity was not important. The 6 dives carried out in this region during the Naudur cruise reveal that important changes in morphology and magmatic and hydrothermal activities have occurred since 1984.

In contrast with the previous zone, the axial domain south of 18° 00’ S is characterized by a wide depression bounded by two ridges culminating around 2650 m. North of 18° 20' S (zone C), where 5 dives were conducted (7, 14, 15, 16, 17), the axial depression has a maximum width of 800 m and may include a secondary axial depression with a maximum depth of 80 m, bounded by two steps. The main boundary faults of the graben have a total vertical offset of 30-40 m. The bottom of the central valley shows intense faulting. Open fissures, a few metres wide, are extremely common. Some separate small horsts only a few metres wide and 10 metres high. These very fragile features are locally tilted. Volcanic rocks include : (a) chaotic, brecciated, and draped lavas on the flanks of the axial dome, (b) thick pillow lava formations at the edge of the graben, and (c) collapsed lava lakes with relict pillars up to 10-15 m high, and associated pillows in the central graben. These latest volcanic formations are well exposed along the walls of the open fissures.

The region between 18° 22’ S and 18° 34’ S (zone D) also exhibits a complex morphology with a 200 to 500 m wide axial depression bounded by 2 asymmetrical ridges culminating at 2600 mbsl (eastern side) and 2700 mbsl (western side). Six dives were conducted in that area (7, 8, 13, 10, 11 and 12). Intense tectonic activity also occurs within the central depression as shown by the numerous open fissures, up to 10 m wide, which separate pillow ridges. A uniform sedimentary cover, a few millimetres thick, is observed throughout the entire domain. Between 18° 34’ S and 18° 37’ S, the axial zone consists of a 50 m deep and 200 m wide summital graben bounded by two vertical, symmetrical walls in which poorly tectonized, lobate lavas, lava lakes and massive lava flows have been emplaced. Extremely recent flows have been observed covering recent lavas and scree breccias. Hot water has been seen in places escaping from the surface of the lavas. The temperature of the water increased by 2.5 °C around the submersible when navigating 2-3 m over these recent lava flows. No hydrothermal deposits were observed in this region.

These observations highlight the important morphostructural variability of the axial region of the ultrafast spreading EPR and the strong imprint of alternating volcanic and tectonic processes on seafloor morphology. Volcanic processes are dominant at 17° 10’ S and 17° 25’ S, where the activity is restricted to a narrow corridor of lava lakes at the
summit of the axial dome. Between 18° 10’ S and 19° 00’ S, tectonic processes are dominant and volcanism may be quiescent. The current activity is located within a central depression, 200 to 800 m wide, showing numerous faults and fissures, that notches the summit of the axial dome. At 18° 34’ S, very recent lava flows are emplaced within this central depression. This indicates an evolution from a tectonic to a volcanic stage.

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Table des illustrations

Titre Fig. 1 – Localisation de la zone étudiée. Fig. 1 – Location of the study area.
Légende A : carte simplifiée de l'océan Pacifique oriental montrant l'axe des dorsales océaniques ; B : schéma d'un OSC (overlapping spreading center).A : simplified map of the eastern Pacific Ocean showing the axis of the active spreading ridges ; B : sketch of an OSC (overlapping spreading centre).
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/281/img-1.png
Fichier image/png, 68k
Titre Fig. 2 – Bloc diagramme montrant l'organisation en surface et en profondeur de la zone axiale d'une dorsale rapide.Fig. 2 – 3D diagram showing the vertical and horizontal structures of the axial zone of a fast-spreading ridge.
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/281/img-2.png
Fichier image/png, 146k
Titre Fig. 3 – Série de profils bathymétriques recoupant l'axe de la dorsale du Pacifique sud-est à différentes latitudes montrant les types de dômes, d'après E. Garel (2001).Fig. 3 – Bathymetric cross-sections of the axis of the east Pacific Rise at various latitudes showing wide and narrow axial domes, after E. Garel (2001).
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/281/img-3.png
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Titre Fig. 4 – Cartes bathymétriques des segments K, I, J, d'après une compilation de E. Garel (2001) et localisation des sites de plongée de la campagne Naudur du Nautile.Fig. 4 – Bathymetric maps of segments K, I, J from a compilation by E. Garel (2001) and location of diving sites of the Naudur cruise.
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/281/img-4.png
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Titre Fig. 5 – Profils bathymétriques de la zone axiale des segments K, J et I.Fig. 5 – Bathymetric profiles of segments K, J, and I of the ridge axis.
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/281/img-5.png
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Titre Fig. 6 – Vue des vestiges (murs et piliers) d'un ancien lac de lave dans le fossé axial du segment K (plongée 4).Fig. 6 – View of the remnants of a lava lake (walls and pillars) in the axial trough of segment K (dive 4).
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/281/img-6.png
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Titre Fig. 7 – Série de coupes bathymétriques rassemblant les observations effectuées au cours des plongées du Nautile (campagne Naudur) le long des segments J et I. Fig. 7 – Series of bathymetric cross-sections showing features observed during the Nautile dives (Naudur campain) conducted along segments J and I.
Légende 1 : site hydrothermal actif ; 2 : site hydrothermal inactif ; 3 : point le plus profond ; 4 : ancien lac de lave (piliers) ; 5 : laves les plus récentes ; 6 : direction de l'écoulement des coulées (allongement des tubes) sur les flancs du dôme.1 : active hydrothermal site ; 2 : inactive hydrothermal site ; 3 : deepest point ; 4 : former lava lake (pillars) ; 5 : most recent lava flows ; 6 : direction of lava flows (axis of lava tubes) on the dome limbs.
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/281/img-7.png
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Titre Fig. 8 – Blocs diagrammes résumant les grands traits de la morphologie de deux parties de segments de l'axe de la dorsale du Pacifique sud-est dans un stade d'évolution tectonique. Fig. 8 – Block diagrams showing the morphology of two segments of the southern EPR in a tectonic phase.
Légende A : Segment J sud ; B : segment J nord. Schémas réalisés d'après la synthèse des observations des plongées 14 et 17 de la campagne Naudur. La plongée 14, au sud, montre un lac de lave disséqué par les failles et fissures.A : segment J south ; B : segment J north. These drawings are a synthesis of observations made during dives 14 and 17. A lava lake, offset by subsequent faults, is observed in segment J south.
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/281/img-8.png
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Titre Fig. 9 – Détail des fissures du plancher du fossé axial du segment J.Fig. 9 – Details of some fissures in the axial floor of segment J.
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/281/img-9.png
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Titre Fig. 10 – Détail de la topographie relevée depuis le submersible et des principales structures rencontrées lors d'une traversée de la zone axiale au cours de la plongée 14 (sud du segment J). Des détails repérés sur la coupe par les chiffres de 1 à 9, sont figurés en cartouches.Fig. 10 – Detailed topography and main features observed along dive 14 in the axial zone of segment J. Labels 1 to 9 refer to detail featured in cartoons.
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/281/img-10.png
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Titre Fig. 11 – Les bordures du fossé axial principal observées durant la plongée 14. Détail des loupes de glissement et des fissures (A, B) et interprétation d'ensemble de la bordure occidentale du fossé axial (C).Fig. 11 – The borders of the axial trough as observed during dive 14. Details of the landslides and fissures (A and B) and general interpretation of the structure of the western side of the axial trough (C).
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/281/img-11.png
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Titre Fig. 12 – Cascade de lave sur le bord d'un bloc du fossé axial du segment J témoignant d'une poursuite très ponctuelle de l'activité volcanique en phase tectonique.Fig. 12 – Lava cascade along a tectonic block of the axial trough of segment J. This feature indicates that effusive volcanism may remain active during a tectonic phase.
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/281/img-12.png
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Titre Fig. 13 – Évolution magmato-tectonique de l'axe de la dorsale est-Pacifique depuis une phase entièrement magmatique (dôme régulier, exemple du segment K) à une phase tectonique avec effondrement et élargissement d'une caldera axiale (exemples des segments I et J). Fig. 13 – Magmatic-tectonic evolution of the axis of the southern EPR from a volcanic phase (segment K : smooth axial dome) to a tectonic phase (segments I and J : offset axial dome with axial caldera).
Légende Noter l'épaississement de la couche des dykes en phase tectonique, cas du segment J sud (modifié de Lagabrielle et Cormier, 1999).Note that the thickness of the dike layer increases during the tectonic stage (modified from Lagabrielle and Cormier, 1999).
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/281/img-13.png
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Pour citer cet article

Référence papier

Yves Lagabrielle, « La dorsale est-Pacifique entre 10° et 20° S. Alternance du volcanisme et de la tectonique le long de la zone active axiale », Géomorphologie : relief, processus, environnement, vol. 11 - n° 2 | 2005, 105-120.

Référence électronique

Yves Lagabrielle, « La dorsale est-Pacifique entre 10° et 20° S. Alternance du volcanisme et de la tectonique le long de la zone active axiale », Géomorphologie : relief, processus, environnement [En ligne], vol. 11 - n° 2 | 2005, mis en ligne le 01 juillet 2007, consulté le 25 mai 2017. URL : http://geomorphologie.revues.org/281 ; DOI : 10.4000/geomorphologie.281

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Yves Lagabrielle

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