Apport de l’imagerie géophysique à l’étude de l’évolution géodynamique et tectonique de l’avant arc des Petites Antilles du Nord

Contribution of geophysical imagery to the understanding of the Lesser-Antilles Forearc geodynamic and tectonic evolution

• Auteur / Autrice : Milton Boucard
• Direction : Jean-Frédéric Lebrun, Boris Marcaillou
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'univers
• Date : Soutenance le 06/12/2021
• Etablissement(s) : Antilles
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Milieu insulaire tropical à risques : protection, valorisation , santé et développement (Pointe-à-Pitre)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Géosciences (Montpellier) - Laboratoire Géoazur (Sophia Antipolis, Alpes-Maritimes)
• Partenaire(s) de recherche : : Guadeloupe (Région). Conseil régional
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Frédéric Lebrun, Boris Marcaillou, Manuel Pubellier, Marc-André Gutscher, Diane Arcay, Mélody Philippon, David Grandorge, Frédérique Leclerc
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Manuel Pubellier, Marc-André Gutscher
• DOI : 10.70675/dfd3974ez47c4z4b78z9e92zf740d7ff426d

Mots clés

Mots clés contrôlés

Géodynamique

Petites Antilles

Tectonique

Mots clés libres

Avant-Arc

Bassins en V

Partitionnement de la déformation

Friction basale

Érosion

Micro-Plaques

Forearc

V-Shaped-Basins

Strain partitioning

Basal friction

Erosion

Micro-plates

Résumé

Les données Géophysiques HR acquises lors des missions océanographiques ANTITHESIS 1&3, nous permettent de déchiffrer l’évolution tectonique de l’avant arc des Petites Antilles du Nord (PAN).A l’Eo-Oligocène, la collision oblique du Banc des Bahamas contre le NE de la plaque Caraïbes à conditionné une augmentation de convexité de marge accommodée entre autre par de la fracturation de l’avant-arc en micro-blocs. Il en résulte, dans les PAN, une séquence proéminente de bassins en V séparés par des éperons. Cet épisode a également conduit à la formation d’une limite structurale d’échelle lithosphérique ; le Passage d’Anegada (PA). Cette dernière constitue une frontière tectonique et accommode les différences de comportement tectonique entre les Petites et les Grandes Antilles. L’augmentation de l’obliquité de convergence a favorisé l’initiation du partitionnement de la déformation dans les NLA accommodé le long de failles sub-parallèles à la fosse (Faille de Bunce) et a réactivé le PA par héritage tectonique. La faible expression locale du partitionnement comparé aux marges à l’obliquité similaire (e.g. Ryukyu) s’explique par un faible taux de convergence des plaques et un fort pendage du slab. Cela suggère également l’existence d’une faible friction basale probablement due à la subduction d’une croûte océanique Nord-Américaine fortement hydratée et serpentinisée et à la l’intense fracturation de la plaque supérieure. Post Mioc. Moy., la subsidence régionale de l’avant-arc et l’extension tectonique accommodée le long de failles sub-parallèles à la fosse révèle une forte érosion basale responsable de la migration synchrone interne de l’arc volcanique.

The Eocene-Oligocene oblique collision of the Bahamas Bank against the North-Eastern Caribbean Plate increased the margin convexity triggering forearc fragmentation into small-scale blocks. This deformation results in a prominent sequence of V-shaped basins that widens trenchward separated by elevated spurs, in the NLA. This episode also led to the formation of the lithospreric-scale tectonic feature Anegada Passage (AP) wich acted as a tectonic boundary and accomodated discrepancies of tectonic behavior between the Lesser and the Greater Antilles. Increasing convergence obliquity favored strain partitioning initiation in the NLA accomodated along sub-parallel to the trench faults such as the Bunce Fault and reactivated the AP by tectonic inheritance. Nevetheless, strain partitioning expression in the NLA is far fewer than other partitioned areas with comparable obliquity, such as the Ryukyu margin, because of local low plates convergence rate and high slab dip. This tectonic pattern also suggesting a low basal friction probably caused by the strongly hydrated and serpentinized subducting North-American oceanic crust and intense upper plate fracturation. Post Mid-Miocene, forearc regional subsidence and tectonic extension are partly accommodated along sub-parallel to the trench faults. This drastic subsidence phase reveals vigorous margin basal erosion, which likely generated the synchronous westward migration of the volcanic arc.