Evolution morphostructurale de volcans boucliers intraplaques océaniques : exemple des volcans de l'île de la Réunion (Océan Indien)

par Tiffany Salvany

Thèse de doctorat en Sciences de la Terre

Sous la direction de Pierre-Yves Gillot et de Pierre Lahitte.

Soutenue en 2009

à Paris 11 , en partenariat avec Géosciences Paris-Saclay (Orsay, Essonne ; 2004-....) (laboratoire) et de Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .

Le président du jury était Jean-Claude Thouret.

Le jury était composé de Pierre-Yves Gillot, Pierre Lahitte, Jean-Claude Thouret, Pierre Briole, Eric Lajeunesse.

Les rapporteurs étaient Jean-Claude Thouret, Pierre Briole.

mots clés

• Géochronologie K-Ar
• Taux de construction
• Taux d'érosion
• Géochronologie
• Géomorphologie
• Glissements de terrain
• Neiges, Piton des (Réunion ; volcan)

Résumé

L'île de la Réunion est constituée d'au moins deux massifs volcaniques : le massif du Piton des Neiges et le massif du Piton de la Fournaise. Soumise à un climat tropical humide, construction volcanique et démantèlement s'y livrent une compétition importante. 34 datations K-Ar ont été réalisées et ont permis de préciser l'histoire éruptive du massif volcanique du Piton des Neiges. Dans le secteur Est, nous avons pu identifier de nombreuses inversions de reliefs, dont l’agencement montre une migration des emboîtements successifs depuis les zones externes du volcan vers les zones internes. Cette répartition met ainsi en évidence l'importance de l'érosion dans l'évolution morphologique de cette région. Ce secteur est également important dans la compréhension des relations structurales entre le Piton des Neiges et le Piton de la Fournaise. Il semblerait que le Piton de la Fournaise possède une extension plus importante dans cette région. A partir de l’étude géomorphologique et du calcul de la position des centres éruptifs, il a été possible de calculer les volumes construits, puis érodés. Nous obtenons un volume minimum global érodé minimum de 500 km3 durant les derniers 400 ka. L'ensemble de nos résultats remet en cause les derniers modèles d'évolution publiés sur le Piton des Neiges, qui impliquent de nombreuses déstabilisations de flancs. En effet, les données géomorphologiques et géochronologiques invalident la plupart des grands glissements proposés. Nous trouvons des volumes érodés du même ordre de grandeur que ceux proposés pour les glissements, ce qui montre que l'érosion, pourtant très importante dans l’évolution morphologique de l'île, a été largement sous-estimée.

Titre traduit

Geomorphic evolution of intraplate oceanic volcanoes : the Reunion Island volcanoes example (Indian Ocean)

Résumé

Reunion Island is a volcanic complex composed of at least two coalescent eruptive systems: Piton des Neiges and Piton de la Fournaise volcanoes. The island is submitted to a tropical climate and therefore heavy rainfalls. Due to these tropical conditions, construction and erosion have always been in competition. Morphostructural evolution of Piton des Neiges volcano has been investigated. We realized a geochronological study and 34 new and accurate K-Ar ages have been obtained. These last ones allow us to refine the eruptive history of the volcano. Morphostructural evolution of the eastern part of Reunion Island has also been investigated. The morphological analysis associated to geochronological study reveals the successive edifications of the massifs in relief inversions from the periphery toward the central volcano area. Erosion is therefore a key component on landscape evolution of this part. Our analysis also emphasizes relationships between Piton des Neiges and Piton de la Fournaise volcanoes in this region. Piton de la Fournaise seems to have a wider areal extension in the eastern part than previously thought. In order to evaluate construction and erosion rates, the paleo-topography was created. We computed a 500 km3 minimum eroded volume during the last 400 kyr. The morphological analysis realized highlights that no major flank collapses happened between 1. 4 Ma and the recent period on Piton des Neiges volcano. Moreover, eroded volumes are in same order of magnitude than those involved in the debris avalanches. We show here that erosion is a major process in the morphostructural evolution of Reunion Island, which has largely been neglected in the previous models.