Sédimentologie et géochimie de la transition substrat volcanique-couverture sédimentaire de l'atoll de Mururoa (Polynésie Française)

Sedimentology and geochemistry of the transition between volcanic substratum and sedimentary cover at Mururoa atoll (French Polynesia)

• Auteur / Autrice : Hugues Berbey
• Direction : Bruce Harold Purser
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, Océan, Espace. Géologie
• Date : Soutenance en 1989
• Etablissement(s) : Paris 11

Mots clés

Mots clés contrôlés

Miocène

Altération hydrothermale

Diagenèse

Mururoa (Polynésie française ; île)

Polynésie française

Sédiments (géologie)

Mots clés libres

Substrat volcanique

Résumé

L’atoll de Mururoa est constitué d’une couverture sédimentaire reposant sur un édifice volcanique dont l’activité a cessé au Miocène moyen (11 MA. ) La transition entre ces deux ensembles est représentée par des formations mixtes volcano-sédementaires renfermant des éléments basaltiques et carbonatés. Les zones de transition examinées se répartissent en quatre groupes selon la profondeur actuelle du toit du volcan. Chacun d'eux se caractérise par une évolution sédimentaire étroitement dépendante de la morphologie et de l’état d’altération du relief volcanique. 1-Les formations de transition périphériques « profondes » renferment des traces d’activité volcanique synsédimentaire et des minéralisations hydrothermales. Elles se sont développées simultanément avec l’édification finale du volcan (11MA). 2-Les formations de transition périphériques « intermédiaires » se sont formées peu de temps après la mise en place de l’édifice sur un support encore thermiquement actif marquant la base des séries volcano-sédimentaires. 3-Les formations de transition périphériques « superficielles » sont postérieures à toutes activités volcanique et hydrothermale. Elles se sont développées sur un substrat érodé et altéré. 4-Les formations de transition centrales sont très peu développées voire absentes, et se sont formées avant l’enfouissement complet du pointement volcanique. Elles correspondent aux zones de transition les plus récentes observées à Mururoa. Le développement des formations de transition en surface du soubassement basaltique est diachrone. Il s’est initié il y a 11MA et a cessé avec l’enfouissement par subsidence et érosion du volcan. Durant ce laps de temps, les principales caractéristiques dia génétiques des formations de transition ont été induites par la paléo morphologie insulaire. C’est notamment le cas de la différenciation des deux ensembles calcique et dolomique que l’on retrouve de façon généralisée dans les zones de transition. Une approximation tenant compte d’une subsidence moyenne de 1. 5 mm/an de l’édifice indique une différence d’âge voisine de 200000 ans entre les dépôts périphériques du secteur NE et les dépôts au sommet du volcan lors de l’enfouissement de celui-ci. L’évolution sédimentaire et dia génétique des formations de transition a donc probablement été rapide comparée à l’âge de l’édifice.

Mururoa Atoll comprises a sedimentary cover deposited on a volcanic cone whose activity ceased during the Middle Miocene (11MY). The transition between these two masses is composed of a mixture of marine carbonate and basaltic detritus. It has been subdivided into four units according to the depth of the volcanic basement with respect to the morphology and the alteration of the volcano. 1-The peripheral ''deep'' transition zone include interbedded volcanic flows an exhibit hydrothermal effects. This facies formed during the edification of the volcano (11 MY). 2- The peripheral ''intermediate'' transition zone have been deposited shortly after the cessation of volcanic activity but still show some hydrothermal effects, notably at their base. 3- The peripheral ''superficial'' transition zone post date volcanic and hydrothermal acticity. They have been deposited during the subsequent erosion and alteration of the volcanic edifice. 4- The ''central'' transition zone is thinly developed or totaly absent. They were deposited during the final phase of burial of the residual volcanic island and are the youngest transitional facies studied at Mururoa. Clearly, the sedimentary properties of each of these four units have been determined mainly by the state of alteration of the residual volcanic relief. Their development on volcanic basement is diachronous. Beginning about 11 MY ago, they ceassed to form when volcanic island, following intense subaerial erosion, was finaly buried under carbonate sediment. During this period, their main diagenetic attritbutes were conditioned also by the morphology of the volcanic edifice. The distinction between limestone and dolomite, typical constituants of the transition zone, is an example. The sedimentary and diagenetic evolution has probably been fairly rapid relative to the total life of the volcano. An approximation of the time involved assumes a subsidence rate of 1,5 mm/year, this indicating a period of about 200000 years for the development of the transition along the NE slope of the atoll until final burial of its residual central culmination.