Sismicité et volcanisme dans le sud-ouest du bassin arrière-arc d’Okinawa (Nord-Est Taiwan)

Seismicity and volcanism in the southwestern Okinawa Trough (northeast Taiwan)

• Auteur / Autrice : Jing-Yi Lin
• Direction : Jean-Claude Sibuet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences marines
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Brest

Mots clés

Mots clés contrôlés

Socle (géologie)

Volcanisme

Okinawa (Japon ; région)

Séismes

Résumé

De fin novembre à début décembre 2003, 15 OBSs ont été déployés pendant 12 jours dans le sud-ouest du bassin d'Okinawa. Plus de 3300 séismes ont été localisés. La plupart des séismes se répartissent dans l' axe du bassin, le long des failles normales orientées E-W. La faille de Lishan, une structure géologique majeure à terre, se prolonge dans le bassin d' Okinawa jusqu' à 123,6° E. Un groupe de séismes de basse fréquence a été identifié sous la chaîne de volcans CBVT, ce qui suggère une origine magmatique pour ces séismes. En partant des nombreux séismes enregistrés par les réseaux terrestres et pendant cette campagne, deux inversions tomographiques ont été réalisées : (1) A l'extrémité ouest du slab des Ryukyus, une zone de faibles vitesses Vp, Vs et de fort rapport Vp/Vs, de 30 km d'épaisseur en forme de saucisse a été localisée au toit du slab, à une profondeur variant de 20 à 125 km. Elle correspond à une zone de fusion partielle ou enrichie en eau provenant de la déshydratation du slab. Un chenal remonte de cette anomalie en direction de l'île de Kueishantao, matérialisant l'alimentation magmatique de cette île. (2) Dans le bassin d'Okinawa, trois trajectoires magmatiques caractérisées par de faibles vitesses Vp, Vs et un fort rapport Vp/Vs ont été localisées vers 50 km de profondeur, au niveau de la déchirure du slab. En outre, une remontée asthénosphérique en forme de 'chip' se dirige vers l'axe du bassin. Nous suggérons que la déchirure de la plaque permet la remontée de composants exotiques et/ou d'une source thermique anormale en provenance du manteau située sous la plaque subduite, ce qui se traduit par une augmentation de l' activité volcanique dans la région.

In November 2003, 15 ocean bottom seismometers (OBS) were deployed during a period of 12 days in the southwestern Okinawa Trough. More than 3300 earthquakes were localized. The seismicity is essentially restricted to the central part of the southwestern Okinawa Trough and terminates abruptly against the N-E trending prolongation of the Lishan fault. Most of the microearthquakes are aligned along the E-W trending normal faults. The existence of a lower crustal / upper mantle magma chamber is suggested by the presence of low frequency earthquakes in the 3 - 10 Hz bandwidth. Based on numerous earthquakes recorded by land stations and the microseismicity acquired during this cruise, two tomographic inversions were performed (1) A low Vp, Vs but high Vp/Vs sausage-like body, about 30 km in diameter, on top of the western Ryukyu slab extremity, at depths ranging between 20 and 125 km. We suggest partial melting and/or a H20-rich component formed by dehydration processes above the Ryukyu slab and the slab edge might explain the presence of this anomalies. A low Vp, Vs but high Vp/Vs channel rises obliquely from the sausage-like body in direction of the andesitic Kueishantao Island showing the veins and/or narrow conduits that magmas propagate through. (2) A mantle inflow characterized by low Vp, Vs and high Vp/Vs passing through the slab tear was imaged. This melt and/or fluid component is rising obliquely from the slab tear in direction of the CBVT, of the northern slope of the southern Okinawa Trough and north of Iriomote Island. In addition, the asthenospheric intake is also imaged by an inclined chip-like high Vp/Vs and low Vp, Vs body dipping northerly.