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La Terre sous l'Océan

The Earth beneath the Sea
Jean-René Vanney
p. 83-90

Résumés

Parmi les acquisitions actuelles en matière de géomorphologie océanique, trois voies prometteuses sont choisies en guise d'introduction à ce numéro thématique qui lui est consacré : 1) l'agencement et l'énergie des reliefs en fonction de la vitesse de création et destruction crustale (céléro-dépendance) ; 2) le démantèlement des grands versants par des processus gravitaires de grande ampleur ; 3) le conditionnement interactif de l'environnement global. La seconde partie reconstitue trois séries séquentielles interplaques (prisme tectonique en collision émergente, variabilité des relations magmatisme-tectonique, mutations frontalières accélérées) à partir des exemples analysés dans ce numéro thématique (ride méditerranéenne, dorsale du Pacifique oriental, dorsale du Pacifique sud-occidental, dorsale sud-ouest indienne).

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Errata

Manuscrit reçu le 1er mars 2004, accepté le 25 mars 2005

Texte intégral

Introduction

1Grâce à l'essor généralisé et au perfectionnement instrumental de la cartographie multifaisceaux, des observations et des mesures directes ou satellitaires, des forages profonds, etc., la géomorphologie océanique n'est plus l'aventure chimérique hasardée dans des contrées inaccessibles, rebutantes, privées d'intérêt académique pour ses praticiens. L'espace de deux ou trois décennies a suffi pour que la quasi-totalité des reliefs sous-océaniques vienne former une impressionnante rallonge ajustée au bas du tiers émergé de la planète. On y a découvert, entre autres : l'importance globale des formes et des mécanismes crustaux, leur "traçabilité" géographique et des morphogenèses insoupçonnées (revue générale dans Peulvast et Vanney, 2001, 2002). La géomorphologie océanique s'insère désormais dans celle de la planète qu'elle enrichit et prolonge, en éclairant nombre de reliefs et de problèmes développés à l'air libre, et en dotant la discipline de concepts inédits (Vanney, en soumission). À l'évidence, un numéro thématique qui lui est consacré ne peut évoquer que quelques-unes des perspectives nouvelles ouvertes par les recherches actuelles dans les grands fonds. Son objectif est de faire une revue sommaire des nouvelles voies balisées par les chantiers actuellement explorés, les argumentaires des campagnes et les acquisitions majeures susceptibles de fonder des concepts complémentaires de ceux de la géomorphologie subaérienne. Ensuite, il s'agira de souligner à partir de trois séries d'exemples majeurs l'importance singulière des frontières actives des plaques lithosphériques.

Perspectives actuelles en géomorphologie océanique

2En trois brèves rubriques, on se propose de souligner quelques-uns de ses apports à la géomorphologie générale et ses effets plausibles sur l'ensemble de la physiographie planétaire.

L'agencement selon la vitesse

3L'océan est sans conteste le domaine terrestre où s'exprime de la façon la plus flagrante et "à vif" toute la variété du jeu des forces internes qui recréent perpétuellement le visage de la Terre.

Frontières vivantes

4La multiplication des levés multifaisceaux et magnétiques dans les zones axiales des dorsales océaniques (frontières divergentes et transformantes) démontre d'abondance que la diversité des combinaisons et des groupements morphologiques est en relation directe avec la vitesse d'ascension des montées mantelliques, donc de la création et de la mobilité crustales frontalières, c'est-à-dire en définitive avec le volume de l'apport magmatique et la puissance du flux thermique (Peulvast et Vanney, 2002 cf. tab. II.1, p. 101). À la voûte simple de la dorsale du Pacifique oriental en expansion rapide ou ultrarapide, on oppose les accidents magistraux qui découpent en lourds segments celle du sud-ouest de l'Océan Indien en formation infralente, alors que l'Atlantique moyen, en expansion lente à moyenne, forme une catégorie intermédiaire entre les deux précédentes. La largeur des reliefs axiaux néoformés et l'ampleur de leur dénivellation permettent ainsi de différencier trois types de dorsales océaniques. Par ordre de vitesse décroissante, elles sont dites à sillons (type "Pacifique", voir références dans Lagabrielle, 2005, Lagabrielle et Ruellan, 2005, ce numéro), à vallées (type "Atlantique") et à fossés (type "Indien", cf. Peulvast et Vanney, 2002 ; Vanney, 2005, ce numéro). L'expérience du terrain nous conduit aussi à penser qu'une même classification dynamique peut être étendue aux parties actives des zones transformantes (Peulvast et Vanney, 2002 cf. II.3.1, fig. II.15, p. 122). Le long des frontières en raccourcissement crustal, l'expression morphologique de la "céléro-dépendance" (c'est-à-dire dépendant de la vitesse de déplacement des plaques) devrait revêtir des formes plus diversifiées dans la mesure où les effets du taux de convergence se conjuguent aux effets régionaux de la cinématique (degré d'obliquité), du climat et du modelé (intensité de l'érosion des versants insulaires ou cordillérains nourrisseurs des prismes). On est tenté d'admettre que pour les fronts des plaques chevauchantes soumis à des conditions d'ablation équivalentes, la vitesse conditionne aussi l'agencement morphologique convergent en faisant osciller son régime entre l'érosion et l'accrétion (Peulvast et Vanney, 2002 cf. II.4.2, fig. II.26, p. 141). Ainsi, un raccourcissement lent semblerait plus propice au régime "accrétionnaire" ou d'accrétion ; inversement, l'accélération pourrait aboutir à la reconfiguration de tout ou partie de la frontière en instaurant un régime d'érosion.

Frontières mortes

5Toute variation de la vitesse s'exprime ainsi dans un changement qualitatif de la forme. Transposer le principe organisateur de la vitesse aux morphologies hors frontières est une démarche logique mais hérissée de difficultés. Toutefois, il est permis de penser que des motifs morphologiques anciens, conservés dans les domaines intraplaques, pourraient servir de marqueurs de la céléro-dépendance. Cela semble bien s'appliquer à certaines marges qui conservent les témoignages de leur prime déchirure océanique. Cela s'observe au pied des bourrelets marginaux de socles dont la configuration et la "volcanisation" dépendent de la vitesse de l'extension crustale qui les a individualisés (Peulvast et Vanney, 2002, Tab. III.2). Il en est de même pour les cuvettes océaniques contenant peu de sédiments où sont identifiables et différenciables les axes de paléodorsales. Parmi ces marqueurs de bon aloi, on rangera les "mégameneaux", interprétés comme les signatures d'anciennes dorsales lentes (op. cit. cf. III.5.2), ou des champs de "collines abyssales", anciennes crêtes axiales dont l'ordonnancement et le gabarit ont enregistré les variations du taux d'ouverture (op. cit. cf. III.5.4, fig. III.54). Le vœu, bientôt centenaire, de E. de Martonne qui souhaitait trouver une loi de répartition géographique, un principe de classification génétique des formes du terrain, serait-il en passe d'être comblé pour les deux tiers de la planète ?

Le démantèlement des grands versants

6L'accession à la lisibilité (levés multifaisceaux) et à la visibilité (submersibles) de tous les types de pentes permet d'établir que les profils d'équilibre du lit océanique sont assujettis à des destructions et à des déstabilisations souvent spectaculaires par leur ampleur. Celles-ci procèdent de grands transferts de masses agissant hors des voies traditionnelles empruntées par les débris qui sont classables selon leur position.

7Dans la position frontale des marges passives à forte sédimentation, sont décrites, dans la majorité des cas, les rétrogradations extensives produites par les processus de percements diapiriques capables de détruire les pentes à assises plastiques (sels, argiles) en contribuant au déclenchement d'écoulements et de déchirements solifluidaux épisodiques (McIver, 1982 ; Kvenholden et al., 1993 ; Kvenholden 1998 ; Henriet et Mienert, 1998 ; Peulvast et Vanney, 2001 cf. 4.3.5). À cette liste des agents perturbateurs de l'équilibre, on ajoute de plus en plus les injections "gazturbatrices" émanant du corps massif glaciforme des hydrates de gaz (dont le méthane biogénétique, le plus abondant) présent à plusieurs centaines de mètres de profondeur dans les sédiments poreux du plancher marginal des océans où il forme de gigantesques réservoirs (104 Gt). Toutes les pentes sous-marines, même les moins séismiques, seraient exposées aux dégradations occasionnées par la fonte de ce "gel inflammable". Injectés vers la surface, les gaz et l'eau libérés la percent, la déchirent, l'effondrent et l'entraînent par des glissements en chaînes rétrogradés parfois jusqu'en haute marge (abondante littérature sur le sujet : Bohrmann et al., 1998 ; Dillon et al., 1993, 1996 ; Milkov, 2000 ; Paull et al., 1991, 1996, 2003 ; Peulvast et Vanney, 2001 cf. 4.3.5 ; Sassen et al., 2001 ; Suess et al., 1999). En dépit de leurs grandes dimensions, on tend à rapprocher de ces mouvements de masse les gigaglissements brutaux qui ont entraîné d'énormes rebords tabulaires, comme ceux qui ont été arrachés aux plates-formes continentales jadis englacées des mers du Nord, de Norvège, de Barents (Bugge et al., 1988 ; Dowdeswell et al., 1996 ; Elverhøi et al., 1997 ; Evans et al., 1996 ; Gardner et Vogt, 1999 ; Henriet et al., 2001 ; Laberg et Andreassen, 1996 ; Laberg et Vorren, 1993, 1996 ; Max et Lowrie, 1992 ; Vogt et al., 1999 ; Peulvast et Vanney, 2001 cf. 4.3.5 ; 2002 cf. 3.4.5). La découverte de ces cortèges de formes de déstabilisation et de démolition a pour conséquence inattendue d'étendre de manière notable le champ d'action des destructions gravitaires, et cela bien au-delà des pentes interplaques secouées de séismes et instables par nature.

8Les plus puissantes formes de démantèlement connues naissent en position frontalière. Tous les reliefs édifiés sur les frontières de plaques sont naturellement en proie à la destruction gravitaire. Les parois rocheuses nourrissent d'imposants tabliers d'éboulis (exemples : les grands chaos de débris de péridotite altérée et de basalte encombrant les zones transformantes ultrarapides du Pacifique oriental : Peulvast et Vanney, 2002 cf. II.3.1). De même, les épais terrains fluents des prismes tectoniques d'accrétion sont dégradés par de vastes glissements et écoulements boueux. Ces derniers s'expliquent d'autant mieux que l'activité séismique doit déclencher l'auto-entretien des mouvements de masse et participer à la dissociation des hydrates de gaz cités plus haut (cas du prisme de l'Oregon cf. Tréhu et al., 1999). Les pentes convergentes soumises au régime d'érosion reculent par décollement de gigantesques panneaux basculés. Une part importante des pentes des frontières en compression est ainsi graduellement réorganisée autour des sillages de pénétration ouverts par les mégarugosités subduisantes (monts sous-marins en ligne, chaînes aséismiques ou plateaux océaniques). Le rabotage basal et l'emboutissage frontal opérés par leur passage dans et sous le versant interne des fosses abyssales laissent une double empreinte de leur transfert interplaque : des cirques d'effondrement en forme de reculées gigantesques et des chaos d'avalanches d'échelle plurikilométrique (Bourgois et al., 1988 ; Collot et Davy, 1998 ; Collot et al., 1996, 1998 ; Dominguez et al., 1998 ; von Huene et al., 1989 ; von Huene et Lallemand, 1990 ; Lallemand, 1999 ; Lallemand et al., 1990 ; Lallemand et Malavieille, 1992 ; Schnürle et al., 1998 ; Peulvast et Vanney, 2002 cf. II.4.2 et II.4.3, fig. II.33).

Le conditionnement des environnements

9Grâce à ses longs et multiples cheminements, la troisième grande voie explorée apparaît d'ores et déjà tout aussi prometteuse. L'assentiment est donné à la proposition suivante : toute modification du vase océanique entraîne celle de son contenu, guide la géographie planétaire des transferts énergétiques, réordonne les forçages océano-climatiques et, par voie de conséquence, renouvelle les conditions offertes à l'érosion, subaérienne entre autres. À l'ordinaire, la chaîne des événements ainsi fléchés est prolongée de filiations en boucles de rétroaction environnementale (Vanney, 2002). De tels déroulements enclenchés par les modifications du contenant océanique forment deux grandes séries morphogénétiques.

Conditionnement transzonal

10Citons en exemple, la "cascade" de phénomènes produite, il y a environ 10 Ma, par l'accession des bassins de l'Atlantique nord au stade de la maturité morphologique : approfondissement-élargissement des bassins du Groenland et de Norvège, affaissement fracturé du seuil Groenland-Ecosse qui les barrait → débordement de l'eau de fond → naissance de l'eau profonde nord-atlantique → formation de la divergence et de la convergence antarctiques → isolement des mers australes → suralimentation nivale des glaciers antarctiques → deuxième crue glaciaire et mise à sec des plates-formes continentales, etc. Sans parler de la mise en mouvement du grand convecteur océanique qui tient le rôle que l'on sait dans le maintien des grands équilibres planétaires (Vanney, 2002). Parmi les autres catenas transzonales explorées, on signalera celle qui, à partir du milieu du Cénozoïque, dans l'hémisphère boréal, relia l'obturation "collidérale" (par collision) des mers marginales tropicales (type Méditerranée américaine) à la glaciogenèse arctique via l'apparition des grands courants frontières occidentaux (type Gulf Stream).

Conditionnement vertical

11On propose de regrouper dans cette seconde série de plus en plus explorée, non seulement les relations, complexes et moins évidentes qu'il n'était prévu au départ, qui unissent les reprises et les pauses d'expansion des dorsales aux montées et aux baisses du "niveau de base général", mais aussi les destructions de pentes sous-marines précitées et désormais admises dans la classe des forçages environnementaux. Il s'agit moins des brusques mégaglissements tsunamogéniques, aux effets cataclysmiques redoutés à juste titre, mais circonscrits dans l'espace et le temps, que des lents et massifs décollements du fond, producteurs de dégazages de méthane aux effets durables et étendus. Selon les travaux russes, allemands et étasuniens (MacDonald, 1990 ; McIver, 1982 ; Nisbet, 1990 ; Paull et al., 1991), les volumineux relâchements dans l'eau, puis dans l'air, de ce gaz à effet de serre, injections répétées et intensifiées selon le nombre et l'ampleur des variations pléistocènes du niveau de l'océan, auraient contribué au réchauffement holocène en faisant obstacle au retour des phénomènes glaciels et glaciaires. Il est présumé que, grâce aux relais des modifications atmosphériques, les reprofilages des pentes continentales consécutifs à la destruction des clathrates1, ont pu produire quelques-unes des énigmatiques fluctuations thermo-eustatiques de la surface des océans aglaciaires. Bien que d'amplitude encore difficilement chiffrable, une telle "eustasie clathratique" (Bratton, 1999) serait de nature à expliquer le déclenchement de quelques crises environnementales, comme celles du Paléocène, de la fin du Crétacé, ou du Dévonien (voir par ex : Bains et al., 1999 ; Bratton, 1999 ; Max et al., 1999 ; Paull et al., 1991, 1996).

12Semblable exemple tendrait à démontrer que le lit de l'océan peut être un intercesseur : sa forme est un stade ou un maillon transitoire dans une série ou une chaîne, longue et vaste, d'événements environnementaux dans lesquels il s'intègre comme un facteur "déponentiel" c'est-à-dire intervenant tour à tour comme un effet (le fond est récepteur passif) et comme une cause (le fond est un déclencheur actif).

Enseignements généraux

131) Quelques processus portés au premier rang des grands classiques de la "morphofabrique" planétaire (fluidification, mégaglissements, etc.), la définition d'un nouveau principe d'organisation spatiale (ou céléro-dépendance), et la découverte de liens inédits d'interdépendance environnementale sont autant d'acquis à inscrire au bilan de la géomorphologie océanique du début du xxie siècle.

142) Celle-ci s'intègre de mieux en mieux aux phénomènes planétaires. En la replaçant dans l'ensemble géosphérique, la tectonique des plaques lui a conféré une responsabilité notoire dans la gestion de crises de l'environnement global.

153) Les changements de forme du lit océanique d'une part, et les modifications des transferts énergétiques et biogéochimiques de l'autre, sont deux versants d'un même état des choses de l'évolution planétaire.

164) Sous l'océan profond, la morphogenèse "travaille" dans toute l'épaisseur des couches de l'écorce terrestre, de l'épiderme sédimentaire (prismes d'accrétion) à ses assises profondes, de la croûte et du manteau (dorsales). Les reliefs majeurs sont bien les expressions sans équivoque de phénomènes lithosphériques planétaires.

175) La géomorphologie océanique (plus que la subaérienne) ne peut donc être ramenée à l'étude des processus superficiels et, moins encore,  —ainsi qu'on sembla l'admettre, il y a un demi-siècle —, se borner à celle des seuls processus actuels, trop récemment et trop lentement restaurés depuis le terme plurimillénaire de la remontée holocène.

186) En plusieurs domaines et circonstances, une séparation apparaît de plus en plus ténue, voire artificielle sinon caduque : l'opposition entre structuration et modelé, c'est-à-dire entre les mécanismes (qui structurent) et les processus (qui façonnent), ou, de manière plus abstraite, entre la tectogenèse et la glyptogenèse.

197) Enfin, une dernière question, placée au centre d'un débat vieux comme la discipline, n'a désormais plus de sens : "savoir s'il convient de confier la recherche morphologique à un géographe ou à un géologue" (Birot, 1955, p. 161). Tout donne à croire que l'on vit un âge décisif : celui d'une géomorphologie océanique enfin parvenue à se libérer de ses anciens carcans disciplinaires. C'est ce que pensent les géologues et les géophysiciens qui participent à ce numéro thématique.

L'exemple des frontières actives interplaques

20À l'égal des autres géosciences, la géomorphologie est parvenue à un stade crucial de son développement avec l'adoption du nouveau code de lecture (paradigme) des reliefs qui est inculqué par le grand tournant doctrinal de la géodynamique globale (Klein, 1999, 2001 ; Peulvast et Vanney, 2002). Les frontières actives des plaques y détiennent un rôle cardinal. Elles tirent leur importance du réseau circumterrestre qu'elles forment, du fond des océans à la terre ferme, et de la croûte océanique néoformée aux sommets des chaînes en subduction ou en collision. Ce numéro thématique est dédié la compréhension de quelques mégagéomorphologies sous-marines en cours d'édification aux trois types de périmètres des plaques. On notera qu'en chacune les événements et les formes se conjuguent en "suites séquentielles" (Birot, 1958), c'est-à-dire en séries orientées dont le déroulement singulier est imposé par les propriétés et/ou les mouvements spécifiques à leur encadrement et/ou à leur soubassement.

Première série : les frontières en compression émergentes

21Les bassins océaniques, organes à morphologie variable, finissent par disparaître (subduction) ou par émerger en faisceaux de reliefs "transférés", accolés aux terres marginales. La ride méditerraéenne doit être étudiée dans le cadre du système alpin dont elle constituera l'ultime pièce, soulevée et exondée par la clôture finale de la Méditerranée orientale d'ici 5 à 10 Ma (Birot, 1958 ; Peulvast et Vanney, 2002). D'énigmatique, la ride est devenue exemplaire (Huguen et Mascle, 2005, ce numéro) car elle est à la fois :

221) une chaîne intercontinentale, intégralement jeune (post-miocène), en arc brisé saillant vers l'Afrique et modérément soulevé dans une position rarissime, celle de l'incarcération dans un bassin interplaque (dernier vestige de la Téthys), en voie de résorption convergente, puis "collidérale" entre le "poussoir" de l'avant-pays africain et le "butoir" de l'arrière-pays balkano-anatolien ;

232) un bombement plissé impliquant a) un soubassement volumineux, aussi intensément déformé que les Alpes, par l'affrontement puis le raccourcissement crustal fini-téthysien ; b) un revêtement mince, ondulé ou subtabulaire, où les plis de couverture se propagent vers le sud par incorporation des turbidites accumulées dans le glacis continental africain ;

243) un prisme atypique car distinct du modèle canonique. Il est hors norme par : a) la position de l'engloutissement subductif (à l'aplomb de l'axe du bombement) ; b) la surpuissance de la colonne sédimentaire (> 10 km) ; c) la présence de corps plastiques épais (marnes, évaporites), au comportement ductile à fluidal, docile aux contraintes mécaniques frontales et décrochantes ; d) l'éjection massive des fluides incorporés et surpressés dans les séries basales du prisme ;

254) une construction exceptionnelle car à la fois a) biphasée (paléo- et néoprisme) ; b) étagée (superposition des prismes traînés vers le sud sur de grands plans de décollement, profonds puis superficiels) ; c) zonée, paléoprisme à dominante tabulaire en position interne étant flanqué du néoprisme à dominante plicative en position frontale ; d) désorganisée, de la profondeur (halocinèse et diapirisme) à la surface (argilocinèse).

265) un ensemble unique, sans équivalent dans toute la diagonale alpine, proche ou extrême-orientale. Inassimilable aux Alpes occidentales, aux arcs insulaires balkano-tauriques, ni même aux prismes comprimés dans les bassins interinsulaires indonésiens, la ride méditerranéenne est une variété sous-marine encore inconnue d'avant-arc en pleine surrection plicative jusqu'à son émersion en archipels transcontinentaux à l'horizon de quelques millions d'années (J. Mascle, comm.pers., 2004).

Deuxième série : magmatisme versus tectonique

27De tous les reliefs terrestres, ceux qui sont néoformés dans l'axe des dorsales sont les plus aptes à révéler la vitesse de leur morphogenèse et le régime des réservoirs magmatiques qui entretient celle-ci. La zone faîtière de la dorsale du Pacifique oriental, la plus rapide du monde (taux annuel d'ouverture ≈16 cm), est devenue un des grands observatoires de la géomorphodynamique crustale (Lagabrielle, 2005, ce numéro). L'étude récente de la frontière des plaques Pacifique et Nazca apporte cinq enseignements fondamentaux sur les rapports entre les deux facteurs maîtres de la géomorphogenèse "dorsalienne", le magmatisme et la tectonique (Sempéré et al., 1993).

281) Concentration de l'activité au sommet d'un bourrelet effilé et voûté, sublinéaire, étroit (largeur d'ordre kilométrique), modérément saillant, décalé par de rares "discontinuités" (Peulvast et Vanney, 2002). Tout se passe comme si la morphogenèse frontalière la plus déterminante pour la planète y occupait l'espace le plus étroit.

292) Discrétion des reliefs de format réduit (quelques hectomètres dans toutes leurs dimensions) et de types peu nombreux. Deux sont clairement identifiables : des dômes allongés peu élevés qu'ouvrent des grabens faîtiers exigus.

303) Périodicité des facteurs. Les dômes volcaniques, périodiquement disloqués par la distension bilatérale interplaque, sont restaurés au fur et à mesure par de nouveaux épanchements dont l'empilement finit par oblitérer le plancher des grabens.

314) Suractivation du magmatisme. Il ne semble pas exister de reliefs terrestres où les effusions et les effondrements se reproduisent à un rythme aussi soutenu, d'ordre peut-être pluriannuel. L'hypermobilité permanente et l'autorégénération accélérée des reliefs axiaux traduisent la suraffluence (le débit puissant ou soutenu) des laves fluides qui relèguent la fracturation distensive au rang d'acteur épisodique.

325) Antagonismes des mécanismes. Étiquetée "chaude" et ultrarapide, la dorsale du Pacifique oriental a pour anti-modèle la dorsale "froide" et infralente du sud-ouest de l'océan Indien où les fractures à forts rejets et à grands décrochements accaparent la presque totalité du terrain (Vanney, 2005, ce numéro). Elles occupent les degrés extrêmes de l'échelle des rapports morphologiques entre le magmatisme et la tectonique.

Troisième série : les mutations transfrontalières

33Entre les parenthèses des chapelets de guirlandes insulaires rangées sur plus de 5 000 km de la Nouvelle-Guinée à la Nouvelle-Zélande, vigoureusement émergées aux niveaux respectifs de plus de 5 000 et 3 500 m, la morphologie des bassins de la "Méditerranée mélanésienne", ressortit à une évolution et une problématique spécifiques au Sud-Ouest Pacifique posées par les incessants changements de formes et de positions des reliefs frontaliers formant une zone tampon entre les plaques Australie et Pacifique (Lagabrielle et Ruellan, 2005, ce numéro). Son exemplarité tient à la mobilité et à la rapidité de l'affrontement interplaque qui, à partir du Miocène moyen, provoqua l'enchaînement des phénomènes de première grandeur suivants.

341) Advection de mégarugosités (vastes morphostructures magmatiques à croûte surépaissie, transportées par la plaque Pacifique : plateaux océaniques Ontong-Java, nord-mélanésien) dont le difficile engouffrement ralentit puis verrouille la frontière subductive Salomon-Tonga.

352) Saut de frontières. Le délaissement de l'ancien système insulaire du Vitiaz (désarticulé en chaînons et fossés zigzagants inactifs) est corrélatif de la surrection de celui du Vanuatu en subduction inversée (plaque Australie plongeant sous la plaque Pacifique).

363) Enrichissement morphologique. L'intensification de la convection mantellique sous le nouvel espace arrière-arc provoque l'accroissement et le changement répété (emplacement, vitesse) des frontières et des reliefs interplaques : ouverture de grands bassins en positions inter- et intra-arcs ; allongement des dorsales incipientes (longueur 6000 km équivalant au dixième du système dorsalien global !) par ramifications étoilées, multiplication des microplaques, des paléoarcs, etc.

374) Interconnexion transversale. Les multiples foyers du grand système hyperaccrétionnaire s'articulent le long de la grande zone de fracture sénestre nord fidjienne jalonnée par les relais des bassins d'expansion accomodatrice.

385) Surrection générale. Fonds de bassins, grandes plates-formes (ex. : Fidji) et arcs insulaires (ex. : Vanuatu) sont exhaussés par micro-collisions en convergence rapide et édification (récente ou active) de puissants volcans explosifs (>1000-1500 m) aux falaises cernées de récifs madréporiques fortement soulevés et basculés.

39Partie culminante du géoïde gonflée par un gigantesque panache mantellique, la Méditerranée mélanésienne est une des "régions chaudes" de la géomorphogenèse frontalière océanique. Sa morphologie "pluriplaquiste" en recyclage accéléré pourrait donner l'image de ce qu'était l'océan primitif avant l'apparition des premiers continents (Y. Lagabrielle, comm. pers.).

40L'activité morphologique des frontières interplaques pose, entre autres problème majeurs, celui du franchissement de la surface océanique (Vanney, en soumission). Le transfert à l'air libre des reliefs frontaliers peut n'être que local et temporaire quand il est d'origine transpressive, comme dans le cas de la dorsale sud-ouest indienne (Vanney, 2005, ce numéro). Plus généralement, la soudure péricontinentale est définitive et d'origine compressive comme sur les flancs océaniques des guirlandes insulaires et des cordillères (Birot, 1958). C'est le cas, traité ici, des panneaux de prisme d'accrétion qui, en émergeant, passent du régime d'érosion sous-marin à celui autrement plus agressif du modelé subaérien. Il s'agit là d'un enchaînement morphologique ascendant d'une portée considérable dans l'histoire de la planète. Étudier les modalités de cette "transmersibilité" (Vanney, en soumission), suivre l'évolution des reliefs soumis à une telle substitution d'agents serait à inscrire au rang des objectifs prioritaires d'une géomorphologie moderniste (X. Le Pichon, comm. pers.).

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Bibliographie

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Annexe

Abridged English version

Recent technical developments (multibeam mapping, submersible observations, deep-sea drillings, petrographic studies, etc.) and theoretical revival (global tectonics) provide new insight into oceanic active plate boundary geomorphology. Three promising concepts are investigated in this paper.

(1) The role of velocity (spreading and subduction rates) in geomorphologic organisation and evolution. Emphasis is placed on axial divergent boundaries where the distinction between Pacific (or ultrafast ridges, Lagabrielle, 2005 ; Lagabrielle & Ruellan, 2005), Atlantic (intermediate-slow ridges) and Indian (ultraslow ridges, Vanney, 2005) ridge types has been the subject of numerous studies. The same typology goes for transform fracture zones (Vanney, 2005). Similar investigations are in progress on compressive margins (Circum-Pacific island arcs and Cordilleran belts). With regards to the inherited aseismic boundaries, some margin and basin floor configurations still have numerous relict forms which are interpreted as good opening-spreading rate gauges (i.e. volcanised margins, extinct ridges, abyssal hills, etc).

(2) Slope destabilisation and demolition by megascale gravity processes that are more extensive and dramatic than has been suspected. Mass movements and wasting are as much in evidence as on passive and active margins. Examples in stable domains include large slumpings and diapirs associated with subaquatic gas-hydrate decomposition and release, high-latitude giant debris flows, and collapses and retrogradation controlled by recent glacial retreat. In unstable domains, destruction occurs through avalanches, chaos and gigaslides triggered by seismic shocks and/or megarelief underthrusting.

(3) Impact on the global environment. Seabed change (in depth and width) modifies ocean-climate forcing. The environmental geomorphic control may be trans-zonal (example : the formation of North Atlantic Deep Water and the start of the "great convector belt" are responses to the opening-deepening of the northern basins) or/and vertical (short and long term sea-level changes related to catastrophic events or seafloor spreading cycles) (Vanney, 2002).

The second part of the paper emphasizes the geomorphic significance of the interplate boundaries treated in this special issue. Each of the present-day configurations results from a singular sequential series of forms and events. Their morphogenetic reconstructions lead to : (1) a consideration of the accretionary prism called the Mediterranean Ridge in a geohistorical perspective ; this outstanding morphostructure marks the Tethys terminal stage and the ultimate Alpine branch en route to imminent collisional emergence along the Africa-Europe-Aegean suture (Huguen & Mascle, 2005) ; (2) the establishment of a diverging-transform geomorphic classification according to an axial magmatic-tectonic processes ratio, the East Pacific Rise, or EPR (intense volcanic phenomena alternating with discrete tectonic features : Lagabrielle, 2005) and the Southwest Indian Ridge, or SWIR (predominance of great faulting scarps over uncommon effusive features : Vanney, 2005) form, respectively, the top and the bottom of an active boundary geomorphic scale ; (3) widening of the interplate boundary zone over an intense upper mantle convection branch : overabundance and diversity of morphostructures involving an increase in the number and length of spreading and subducting centres (Southwest Pacific : Lagabrielle & Ruellan, 2005).

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Notes

1 Clathrates : cage cristalline d'eau gelée, présente sur les pentes sous-marines, où sont piégées des molécules de gaz, de méthane principalement.
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Pour citer cet article

Référence papier

Jean-René Vanney, « La Terre sous l'Océan », Géomorphologie : relief, processus, environnement, vol. 11 - n° 2 | 2005, 83-90.

Référence électronique

Jean-René Vanney, « La Terre sous l'Océan », Géomorphologie : relief, processus, environnement [En ligne], vol. 11 - n° 2 | 2005, mis en ligne le 01 juillet 2007, consulté le 24 avril 2017. URL : http://geomorphologie.revues.org/295 ; DOI : 10.4000/geomorphologie.295

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Jean-René Vanney

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