La marge continentale du Pérou : régimes tectoniques et sédimentaires cénozoïques de l'avant-arc des Andes centrales

The peruvian continental margin : cenozoic tectonic and sedimentary regimes of the central andes forearc

• Auteur / Autrice : José Macharé
• Direction : Jacques Mercier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géologie
• Date : Soutenance en 1987
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)
• Jury : Président / Présidente : Jacques Mercier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jacques Mercier, Michel Sébrier, René Marocco, Jacques Dubois, François Mégard, Christian de Muizon
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Michel Sébrier, René Marocco

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pérou

Andes (centre)

Sédimentation (géologie)

Tectonique

Subduction

Mots clés libres

Marge continentale active

Bassin sédimentaire

Subsidence

Cenozoique

Extension tectonique

Résumé

La marge continentale péruvienne correspond à l'avant-arc des Andes Centrales et est caractérisée par la présence de deux séries de bassins sédimentaires: les bassins internes et las bassins externes. Les premiers occupent la plate-forme continentale et le piedmont pacifique de la Cordillère, les derniers étant situés sur la pente continentale supérieure. L'origine ainsi que la faible subsidence de ces ''couples'' de bassins peuvent être expliqués par un modèle physique simple de dislocations dans la zone de subduction. Depuis leur individualisation au Tertiaire inférieur, les bassins internes ont évolué en milieu soit marin soit continental, les bassins externes étant exclusivement marins; dans tous les cas les dépôts sont essentiellement détritiques d'origine terrigène et subsidiairement biogéniques et volcanogéniques. La sédimentation dans tous ces bassins n'est pas continue, elle se réalise pendant des longues périodes de subsidence qui sont interrompues par des courtes phases de non-dépôt. Ces phases apparaissent dues à des phénomènes tectoniques (soulèvement) et/ou eustatiques (baisse du niveau de la mer), elles sont contemporaines à des phases de tectonique compressive qui ont affecté la marge et le domaine andin. Les périodes de subsidence sont, par contre, associées à une tectonique en extension. Trois types principaux de régime de contraintes sont mis en évidence dans les bassins d'avant-arc pendant le Cénozoïque: 1) extension selon une direction orthogonal à la convergence des plaques 2) extension selon une direction orthogonale à celle de la fosse océanique et 3) compression selon une direction parallèle à la convergence l'apparition de chaque type de régime de contraintes dépend de l'interaction entre les forces compressives liées à la convergence et des forces gravitaires induites par la présence proche de la fosse océanique. La subduction des rides asismiques produit un soulèvement local et temporaire de la marge sans modifier sensiblement le régime de contraintes.

La margen continental peruana corresponde al antearco de los Andes y esta caracterizada por la presencia de dos series de cuencas sedimentarias: las cuencas internas y las cuencas externas. Las primeras ocupan la plataforma continental y el piedemonte pacifiee de la Cordillera y las ultimas estan situadas en el talud continental superior. El origen y la pequena subsidencia de estas cuencas ··emparejadas'' pueden ser explicadas por un modela fisico sencillo de dislocaciôn en la zona de subducciôn. Desde su individualizaciôn en el Terciario inferior, las cuencas internas han evolucionado en ambiente marino o continental, mientras que las cuencas externas son exclusivamente marinas; en todo caso, los depôsitos son esencialmente detriticos de origen terrigeno y accesoriamente biogénicos y volcanogénicos. La sedimentaciôn en las cuencas no es continua, ella se realiza durante largos periodes de subsidencia que son interrumpidos por fases breves de no-depôsito. EsLas ulLimas son debiàas a fenomenos tectonicos (levantamiento) y/o eustaticos (descenso del nivel marino), ellas son contemporâneas a fases de tectonica compresiva que han afectado tanto la margen como el dominic andino. Por lo conLrar1o, los periodes de subsidencia estan asociados a una LeCLonica en extension. Durante el Cenozoico, se han puesto en evidencia tres tipos princ pales de regimenes de esfuerzos en las cuencas del anLearco: 1) extension en direcciôn perpendicular a aquella de la convergencia de placas, 2) exten­ sion en direcciôn perpendicular a aquella de la fosa oceanica y 3) compres on segun una direcciôn paralela a la de la convergencia. La apariciôn de cacia tipo de régimen de esfuerzos depenàe de la interaccion entre las fuerzas compresivas asociadas a la convergencia de placas y las fuerzas gravitacionales ligadas a la presencia cercana de la fosa oceânica. La subduccion de dorsales asismicas produce un levantamiento local y temporal de la margen, sin modificar notablemente el régimen de esiuerzos.

The Peruvian continental margin is characterized by the presence of two series of forearc basins: the inner and the outer basins. The first ones occupe the continental shelf and the Pacific lowlands, the second ones being located in the upper continental slope. The dynamics of this paired-basins system, which shows very weak subsidence, is explained by applying a simple physical dislocation model to the subduction zone. Since their individualization in early Tertiary times, the inner basins have evolved either in marine or continental environments whereas the outer basins are exclusively marine. Their infill is essentially composed by detrital land-derived sediments, and secondarily by biogenic and volcanogenic sediments. Deposition process is not continuous, it takes place during long periods of subsidence which are interrupted by short-lived periods of non­ deposition. These latters appear related to either tectonic (uplift) or eustatic (sea-level drop) phenomena, and be contemporaneous to compressional tectonic events that have affected both the margin and he Andean zone. The periods of subsidence are associated with tensional tectonics. Three main types of stress regime have been present in the forearc basins during the Cenozoic: 1) extension trending orthogonal to the convergence direction, 2) extension trending orthogonal to the trench axis, and 3) compression trending parallel to the convergence direction. The occurence of each of these stress regimes depends on the balance between compressive forces related to the convergence and gravitational forces induced by the presence of the nearby deep oceanic trench. The subduction of aseismic ridges locally produce uplift of the margin, without modifying notably the stress regime.