Добірка наукової літератури з теми "Marges actives et subduction"

Geological evidence, including the presence of two passive margin platforms, juxtaposed and mismatched deformation between North America and more outboard terranes, as well as the lack of rift deposits, suggest that North America was the lower plate during both the Sevier and Laramide events and that subduction dipped westward beneath the Cordilleran Ribbon Continent (Rubia). Terranes within the composite ribbon continent, now present in the Canadian Cordillera, collided with western North America during the 125–105 Ma Sevier event and were transported northward during the ~80–58 Ma Laramide event, which affected the Cordillera from South America to Alaska. New high-resolution mantle tomography beneath North America reveals a huge slab wall that extends vertically for over 1000 km, marks the site of long-lived subduction, and provides independent verification of the westward-dipping subduction model. Other workers analyzed paleogeographic trajectories and concluded that the initial collision took place in Canada at about 160 Ma – a time and place for which there is no deformational thickening on the North American platform – and later farther west where subduction was not likely westward, but eastward. However, by utilizing a meridionally corrected North American paleogeographic trajectory, coupled with the geologically most reasonable location for the initial deformation, the position of western North America with respect to the relict superslab parsimoniously accounts for the timing and extents of both the Sevier and Laramide events. SOMMAIRELes indications géologiques, en particulier la présence de deux marges de plateforme passives, de déformations adjacentes non-conformes entre l’Amérique du Nord et les terranes extérieurs, ainsi que l’absence de gisements de rift, permet de croire que l’Amérique du Nord était la plaque sous-jacente durant les événements de Sevier et de Laramide et que la subduction plongeait vers l’ouest sous le continent rubané de la Cordillères (Rubia). Les terranes du continent rubané composite, maintenant au sein de la Cordillère canadienne, sont entrés en collision avec l’ouest de l’Amérique du Nord durant l’événement Sevier (125-105 Ma), et ont été transportés vers le nord durant l’événement Laramide (~80–58 Ma), laquelle a affecté la Cordillère, de l’Amérique du Sud à l’Alaska. Une nouvelle tomographie haute résolution du manteau sous l’Amérique du Nord montre la présence d’un gigantesque mur de plaques vertical qui s’étend sur 1 000 km, marque le site d’une subduction de longue haleine, et offre une validation indépendante du modèle d’une subduction à pendage vers l’ouest. D’autres chercheurs ont analysé les trajectoires paléogéographiques et conclu que la collision initiale s’est produite au Canada vers 160 Ma – un moment et un endroit sans épaississement par déformation sur la plateforme d’Amérique du Nord – et plus tard plus à l’ouest, là où la subduction n’était vraisemblablement pas vers l’ouest, mais vers l’est. Cela dit, en considérant une trajectoire paléogéographique de l’Amérique du Nord corrigée longitudinalement, avec la position géologique la plus probable de la déformation initiale, la position de la portion ouest de l’Amérique du Nord par rapport aux restes de la super-plaque explique alors facilement la chronologie et l’étendue des épisodes Sevier et Laramide.

Proto-Laurentia (i.e. pre-Grenvillian Laurentia) is an aggregate of six or more formerly independent Archean cratons that amalgamated convulsively in geons 19 and 18 (Orosirian Period), along with non-uniformly distributed areas of juvenile Paleoproterozoic crust. Subduction polarities and collision ages have been provisionally inferred between the major cratons (and some minor ones), most recently between the Rae and Hearne cratons. The oldest Orosirian collisions bound the Rae craton: 1.97 Ga (Taltson-Thelon orogen) in the west, and 1.92 Ga (Snowbird orogen) in the southeast. All other Orosirian collision ages in proto-Laurentia are < 1.88 Ga. The Rae craton was the upper plate during (asynchronous) plate convergence at its western and, tentatively, southeastern margins. Subsequent plate convergence in the Wopmay and Trans-Hudson orogens was complex, with the Rae craton embedded in the lower plate prior to the first accretion events (Calderian, Reindeer and Foxe orogenies), but in the upper plate during major subsequent convergence and terminal collisions, giving rise to the Great Bear and Cumberland magmatic arcs, respectively. The ‘orthoversion’ theory of supercontinental succession postulates that supercontinents amalgamate over geoidal lows within a meridional girdle of mantle downwellings, orthogonal to the lingering superswell at the site of the former supercontinent. If the downwelling nodes develop through positive feedback from the descent of cold oceanic slabs, then viscous traction should contribute to drawing the cratons together over the downwelling node. Viewed in this way, the Rae craton was the first to settle over the downwelling node and became the backstop for the other cratons that were drawn towards it by subduction. It was, literally, the origin of Laurentia. Whether the Rae craton was also the origin of Nuna, the hypothetical cogenetic supercontinent, depends on ages and subduction polarities of Orosirian sutures beyond proto-Laurentia.SOMMAIRELa proto-Laurentie (c.-à-d. la Laurentie pré-grenvillienne) est un agrégat d’au moins six cratons archéens indépendants qui se sont amalgamés convulsivement durant les géons 19 et 18 (Orosirien), le long de zones de croûtes juvéniles paléoprotérozoïques réparties de manière hétérogène. Les polarités de subduction et les âges de collision entre les grands cratons (et d’autres moins grands) ont été provisoirement déduits, le plus récemment entre le craton de Rae et le craton de Hearne. Les plus anciennes collisions orosiriennes ont soudé le craton de Rae : 1,97 Ga (orogène de Taltson-Thelon) dans l’ouest, et 1,92 Ga (orogène de Snowbird) dans le sud-est. Tous les autres âges de collision en proto-Laurentie sont inférieurs à 1,88 Ga. Le craton de Rae constituait la plaque supérieure durant la convergence de plaque (asynchrone) à sa marge ouest, et peut-être aussi à ses marges sud-est. La convergence de plaque subséquente dans les orogènes de Wopmay et Trans-Hudson a été complexe, le craton de Rae étant encastré dans la plaque inférieure avant les premiers événements d’accrétion (orogènes caldérienne, de Reindeer et de Fox), puis dans la plaque supérieure durant la grande convergence subséquente et les collisions terminales, ce qui a créé les arcs magmatiques de Great Bear et de Cumberland respectivement. La théorie de « l’orthoversion » de la succession des supercontinents présuppose que les supercontinents s’amalgament au-dessus de creux géoïdaux en deça d’une gaine méridienne de convections mantéliques descendantes, à angle droit d’un super-renflement persistant au site d’un ancien supercontinent. Si le nœud de convection descendante s’établit par rétroaction positive de la descente de plaques océaniques froides, la traction visqueuse devrait contribuer à entraîner les cratons ensembles au-dessus du nœud de convection descendante. Vu de cette façon, le craton de Rae a été le premier à s’établir au-dessus du nœud de convection descendante, ce qui en a fait la butée des autres cratons entraînés par la subduction. Littéralement, telle a été l’origine de la Laurentie. Quant à savoir si c’est le craton de Rae qui a été à l’origine de Nuna, cet hypothétique surpercontinent cogénétique, cela dépend des âges et des polarités de subduction des sutures orosiriennes au-delà de la proto-Laurentie.

Plate reconstructions indicate that if the Yellowstone plume existed prior to 50 Ma, then it would have been overlain by oceanic lithosphere located to the west of the North American plate (NAP). In the context of models supporting long-lived easterly directed subduction of oceanic lithosphere beneath the NAP, the Yellowstone plume would have been progressively overridden by the NAP continental margin since that time, the effects of which should be apparent in the geological record. The role of this ‘ancestral’ Yellowstone plume and its related buoyant swell in influencing the Late Mesozoic–Cenozoic tectonic evolution of the southwestern United States is reviewed in the light of recent field, analytical and geophysical data, constraints provided by more refined paleogeographic constructions, and by insights derived from recent geodynamic modeling of the interaction of a plume and a subduction zone. Geodynamic models suggesting that the ascent of plumes is either stalled or destroyed at subduction zones have focused attention on the role of gaps or tears in the subducted slab that permit the flow of plume material from the lower to the upper plate during subduction. These models imply that the ascent of plumes may be significantly deflected as plume material migrates from the lower to the upper plate, so that the connection between the hot spot track calculated from plate reconstructions and the manifestations of plume activity in the upper plate may be far more diffuse compared to the more precise relationships in the oceanic domain. Other geodynamic models support the hypothesis that subduction of oceanic plateau material beneath the NAP correlates with the generation of a flat slab, which has long been held to have been a defining characteristic of the Laramide orogeny in the western United States, the dominant Late Mesozoic–Early Cenozoic orogenic episode affecting the NAP. Over the last 20 years, a growing body of evidence from a variety of approaches suggests that a plume existed between 70 and 50 Ma within the oceanic realm close to the NAP margin in a similar location and with similar vigour to the modern Yellowstone hot spot. If so, interaction of this plume with the margin would have been preceded by that of its buoyant swell and related oceanic plateau, a scenario which could have generated the flat slab subduction that characterizes the Laramide orogeny. Unless this plume was destroyed by subduction, it would have gone into an incubation period when it was overridden by the North American margin. During this incubation period, plume material could have migrated into the upper plate via slab windows or tears or around the lateral margins of the slab, in a manner consistent with recent laboratory models. The resulting magmatic activity may be located at considerable distance from the calculated hot spot track. The current distribution of plumes and their buoyant swells suggests that their interaction with subduction zones should be common in the geological record. If so, the Late Mesozoic–Cenozoic evolution of western North America may represent a relatively modern analogue for such processes.RÉSUMÉLes reconstitutions de plaques montrent que si le panache de Yellowstone avait existé avant 50 Ma, il aurait été recouvert par la lithosphère océanique située à l'ouest de la plaque nord-américaine (PNA). Dans le contexte de modèles de subduction de longue durée vers l’est de la lithosphère océanique sous la PNA, avec le temps, la marge continentale de la PNA aurait progressivement neutralisé le panache de Yellowstone, et on devrait en voir les effets dans le registre géologique. Le rôle de ce panache de Yellowstone « ancestral » et de son renflement de surface régional associé sur l'évolution tectonique du Sud-ouest des États-Unis au Mésozoïque–Cénozoïque tardif est reconsidéré ici à la lumière de données récentes, de terrain, analytiques et géophysiques, de contraintes découlant de constructions paléogéographiques affinées, et d’idées nouvelles découlant d’une modélisation géodynamique récente de l'interaction d'un panache et d'une zone de subduction. Les modèles géodynamiques suggérant que l'ascension des panaches soient bloquée ou détruite dans les zones de subduction ont attiré l'attention sur le rôle d’hiatus ou de déchirures dans la plaque subduite qui permettent le passage du matériau du panache de la plaque inférieure à la plaque supérieure pendant la subduction. Ces modèles impliquent que le flux ascendant des panaches peut être sensiblement dévié alors que le matériau du panache migre de la plaque inférieure à la plaque supérieure, de sorte que la connexion entre la trace du point chaud calculée à partir des reconstructions de la plaque et les manifestations de l'activité du panache dans la plaque supérieure peut être bien plus diffuse que sa contrepartie du domaine océanique. D'autres modèles géodynamiques appuient l'hypothèse selon laquelle la subduction du matériau de plateau océanique sous la PNA correspond à la génération d'une plaque plate, particularité qui a longtemps été considérée comme caractéristique déterminante de l'orogenèse de Laramide dans l'ouest des États-Unis, épisode orogénique dominante de la fin du Mésozoïque au début du Cénozoïque affectant la PAN. Au cours des 20 dernières années, un nombre croissant d'éléments de preuve provenant d'une variété d'approches suggèrent qu'un panache existait bien entre 70 et 50 Ma dans le domaine océanique près de la marge la PNA, en un endroit et avec une vigueur similaires au point chaud de Yellowstone moderne. Le cas échéant, l'interaction de ce panache avec la marge aurait été précédée de celle de son renflement de surface et du plateau océanique connexe, scénario qui aurait pu générer la subduction de la plaque plate qui caractérise l'orogenèse Laramide. À moins que ce panache n'ait été détruit par subduction, il serait entré dans une période d'incubation lorsqu’il a été recouvert par la marge nord-américaine. Au cours de cette période d'incubation, le matériau du panache aurait pu migrer dans la plaque supérieure par des fenêtres ou déchirures de la plaque ou autour des marges latérales de la plaque, conformément aux modèles récents de laboratoire. La trace de l'activité magmatique résultante pourrait se trouver alors à une distance considérable de la trace du point chaud calculée. La distribution actuelle des panaches et de leurs renflements de surface suggère que leur interaction avec les zones de subduction devrait être un phénomène courant dans le registre géologique. Si tel est le cas, l'évolution du Mésozoïque–Cénozoïque tardif de l'Amérique du Nord occidentale peut représenter un analogue relativement moderne pour de tels processus.

The information reflected in mid-oceanic sedimentary deposits provides critical constraints for reconstructing past global environmental changes. Available data from extant oceans, however, are limited to the Early Jurassic and younger ages, because older oceanic plates have been subducted. This article explains methods for obtaining information on pre-Jurassic mid-oceanic conditions by conducting fieldwork on older orogenic belts exposed on land. The key point is the identification of ancient accretionary complexes (AC), not along currently active margins but within older orogenic belts in continental domains, particularly by recognizing ocean plate stratigraphy (OPS) that contains mid-oceanic strata, as demonstrated by studies of on-land exposed ancient AC in Japan and elsewhere. In this paper, six examples of retrieved mid-oceanic sedimentary data are introduced, in which significant records on the following unique events in the pre-Jurassic world are archived: 1) the extinction-related Paleozoic–Mesozoic boundary superanoxia (based on data from the Jurassic AC in SW Japan); 2) the Permian Kamura cooling event in the mid-Panthalassa (ditto); 3) the Neoproterozoic snowball Earth evidence from the mid-Iapetus Ocean (based on data from the Neoproterozoic–Cambrian AC in Wales, UK); 4) the discovery of enigmatic Ediacaran (Neoproterozoic) microfossils from a mid-oceanic atoll complex (based on data from the Cambrian AC in southern Siberia, Russia); and 5) and 6) Early Archean (3.8 and 3.5 Ga) biogenic signatures in mid-oceanic deep-sea environments (based on data from the Eoarchean AC at Isua in Greenland, and the Paleoarchean one in Pilbara, Western Australia). These results demonstrate the great utility of OPS analysis for understanding pre-Jurassic lost oceans, including the early biological and environmental evolution of the globe. SOMMAIRELes informations enregistrées dans les dépôts sédimentaires médio-océaniques constituent des contraintes logiques qui permettent de reconstituer les changements environnementaux globaux. Cela dit, l’information sur de grands pans de fonds océaniques est limitée aux fonds océaniques Jurassiques précoces et plus jeunes, parce que les fonds océaniques plus anciens ont été subduits. Le présent article explique des méthodes permettant d’obtenir de l’information sur les milieux médio-océaniques pré-jurassiques par des levés de terrain sur des ceintures orogéniques affleurant sur terre. L’idée centrale consiste à circonscrire d’anciens complexes d’accrétion (AC), hors des marges actives actuelles, soit dans les ceintures orogéniques plus anciennes au sein des domaines continentaux, en y repérant des contextes stratigraphiques de plaques océaniques (OPS) qui renferment des strates médio-océaniques, comme ça a été fait lors études d’AC affleurant au Japon et ailleurs. Le présent document décrit six exemples de contextes stratigraphiques de plaques océaniques où on trouve des indices importants des événements pré-jurassiques uniques suivants : 1) l’extinction liée à la super-anoxie de la limite Paléozoïque-Mésozoïque (à partir des données d’un AC jurassique dans le sud-ouest du Japon); 2) l’épisode de refroidissement permien de Kamura du Panthalassa moyen; 3) l’épisode néoprotérozoïque de « Terre boule de neige » conservé par l’océan mi-japétien (selon les données de l’AC néoprotérozoïque-cambrien dans les Wales au Royaume-Uni); 4) la découverte de microfossiles édiacariens (Néoprotérozoïque) d’un complexe d’atolls médio-océaniques (selon les données d’un AC cambrien du sud-est sibérien, Russie); et 5 et 6) des signatures biogéniques de milieux médio-océaniques profonds de l’Archéen précoce (3,8 et 3,5 Ga) (selon les données d’un AC éoarchéen à Isua au Groenland, et d’un AC paléoarchéen à Pilbara, Australie). Ces résultats montrent la grande utilité de l'analyse de la stratigraphie des plaques océaniques pour comprendre les océans pré-Jurassique, de même que l'évolution des débuts de la vie et des milieux de vie sur Terre.

La péninsule d'hengchun correspond a l'émergence de la zone de collision active. Un ensemble des dernières nouvelles ont été interprétées afin de proposer un schéma structural et un modèle d'évolution de la subduction manilaise a la collision taiwanaise. On considère. 1. La mise en évidence du matériel ophiolitique oligo-miocène, 2. Une déformation majeure d'âge miocène, 3. Un système d'obduction-collision nettement séparé dans le temps, 4. Un dispositif structural avec des phases de structuration. Dans les nombreuses questions restées en suspens, celle relative a la grande chaine centrale est la plus importante

Le bassin Ionien, en Méditerranée centrale, abrite une zone de subduction à vergence Nord-Ouest où la plaque Afrique plonge sous les blocs Calabro-Péloritain au Nord-Est de la Sicile. Cette subduction résulte de la lente convergence entre les plaques tectoniques Afrique et Eurasiatique. Bien que de nombreuses campagnes d’exploration scientifique ont été menées dans cette zone particulière, plusieurs questions géodynamiques restent débattues. Tout d’abord la croûte pavant le bassin Ionien pourrait être soit de nature continentale amincie et représenter une extension de la plaque Afrique, soit océanique (Néo-Téthys) faisant de ce bassin l’un des plus anciens domaines océaniques au monde. L’escarpement de Malte représente un vestige de l’ouverture du bassin, mais les mécanismes de rifting et notamment la géométrie d’ouverture du bassin restent débattus. Cette subduction est en retrait vers le Sud-Est depuis les derniers 35 Ma, mais est aujourd’hui confinée à l’étroit bassin Ionien. Afin d’accommoder ce retrait de la plaque plongeante dans le bassin, une grande faille de déchirure lithosphérique de bord de subduction (STEP fault en anglais pour « subduction Transform Edge Propagator ») doit se propager le long de la marge Est-Sicilienne. Cependant, sa position en surface reste difficile à déterminer dans l’épais prisme d’accrétion recouvrant le bassin. Ces questions ont été explorées par modélisation des données de sismique grand angle de la campagne DIONYSUS (Octobre 2014, R/V Meteor) le long de deux profils perpendiculaires à la marge Est-Sicilienne. Des modélisations gravimétriques en 3D ont aussi été réalisées dans le but de localiser la plaque plongeante en profondeur sous les blocs Calabro-Péloritains. La sismicité des trois structures majeures du bassin : l’escarpement de Malte, l’AFS (Alfeo Fault System), et l’IFS (Ionian Fault System) a permis d’étudier leurs activités à l’actuel. Les résultats obtenus permettent d’observer une croûte océanique au fond du bassin. La structure profonde de l’escarpement de Malte est observée comme une zone d’amincissement crustal abrupt, ce qui est caractéristique des marges transformantes. Un profond bassin sédimentaire asymétrique (11 km) est observé au Sud du détroit de Messine. Il s’est probablement ouvert récemment entre les blocs continentaux Péloritain et Calabre. Dans le lobe Ouest du prisme d’accrétion Calabrais, le modèle de vitesse permet d’observer l’indentation du prisme clastique interne dans le prisme évaporitique externe. Des modélisations analogiques utilisant sable et silicone ont permis de démontrer la récente activité de ce lobe. L’interprétation des modèles de vitesse permet de localiser la faille STEP le long de l’AFS sur les deux profils
In the Ionian Sea (central Mediterranean) the slow convergence between Africa and Eurasia results in the formation of a narrow subduction zone. The nature of the crust of the subducting plate remains debated and could represent the last remnants of the Neo-Tethys ocean. The origin of the Ionian basin is also under discussion, especially concerning the rifting mechanisms as the Malta Escarpment could represent a remnant of this opening. This subduction retreats toward the south-east (motion occurring since the last 35 Ma) but is confined to the narrow Ionian basin. A major lateral slab tear fault is required to accommodate the slab rollback.This fault is thought to propagate along the eastern Sicily margin but its precise location remains controversial.This PhD project focussed on the deep sedimentary and crustal structures of the eastern Sicily margin and the Malta Escarpment (ME). Two two-dimensional P wave velocity models were modelled by forward Modelling of wide-angle seismic data, acquired onboard the R/V Meteor during the DIONYSUS cruise in 2014.A 3D gravity model of the region was also performed to constrain the depth of the subducting slab bellow the Calabro-Peloritan backstops. The seismicity of the three structures identified in the velocity models (ME, Alfeo fault System, Ionian Fault System) permits to study their recent activity. The results image an oceanic crust within the Ionian basin as well as the deep structure of the Malta Escarpment, which presents characteristics of a transform margin. A deep and asymmetrical sedimentary basin is imaged south of the Messina strait and seems to have opened between the Calabrian and Peloritan continental terranes. In the western lobe of the Calabrian accretionary prism, the southern velocity model allows to observe the indentation of the internal clastic wedge into the external evaporitic wedge, thus showing the recent activity of this lobe. The interpretation of the velocity models suggests that the major STEP fault is located east of the Malta Escarpment, along the Alfeo Fault System

Une large part des deformations observees dans les marges actives est liee a la subduction des reliefs du plancher oceanique (volcans sous-marins, rides et plateaux volcaniques). Afin d'etudier les mecanismes et la cinematique de ces deformations, nous avons analyse des donnees geophysiques provenant de campagnes oceanographiques et des donnees experimentales issues de modelisations analogiques. L'etude des deformations en trois dimensions de la structure interne de la marge a permis de mettre en evidence le role majeur que joue la subduction des reliefs oceaniques dans l'evolution structurale de la plaque chevauchante et dans les transferts de matiere au sein de la marge. La subduction de ces asperites engendre un champ de contraintes caracteristique qui se traduit par un soulevement et un poinconnement de la marge en avant du relief qui subduit, suivie par une phase de subsidence tres rapide en arriere. La propagation du niveau de decollement basal est fortement perturbee par la subduction du relief et se traduit par la formation d'une zone abritee dans son sillage. Une partie du front de la marge est alors entrainee en subduction en arriere du relief puis finalement sous-plaquee a la base de la marge. L'intense fracturation de la marge favorise aussi l'expulsion des fluides et a probablement pour consequence une diminution de la pression de fluide au niveau du decollement basal et donc une augmentation locale du couplage mecanique inter-plaque.

L’objectif de cette étude est de contraindre les déformations au cours du Pléistocène d'une marge active à partir de l’analyse sismo-stratigraphique des sédiments conservés sur la plate-forme et la pente supérieure, le long de la marge centrale d’Equateur. A partir les données de sismique haute résolution et de carottage collectées pendant l'expédition Atacames (2012), plusieurs bassins ont été identifiés. La répartition latérale et de la succession des séquences T-R dans ces bassins montrent une distribution complexe des sédiments dans le temps et l'espace. Ce travail montre que, le long des marges actives, l’analyse sismo-stratigraphique de l’enregistrement des séquences liées aux cycles eustatiques du Pléistocène est un outil très puissant. A l'échelle locale, la subduction de seamounts perturbe et renforce l'effet de déformation régionale de la ride de Carnegie
The aim of this study is to constrain recent deformation and stratigraphic evolution of an active margin, using sismo-stratigraphic analysis of Pleistocene sediment preserved on the margin shelf and upper slope along of the Central Ecuadorian margin. From the extensive geophysical and sedimentological investigations carried out during the ATACAMES expedition (2012), we are identified serveral basins in the Ecuadorian margin. A detailed analysis of the thickness, the lateral distribution and stacking patterns in these basins show a complex distribution of sediments in time and space. The seismic-sequence stratigraphy analysis related to eustatic cycles of the Pleistocene shows a regional regional unconformity at the base (1782-Ka as minimum age), which can correspond to the signature of the beginning of the Carnegie ridge collision

Le long des marges actives, la croissance de rides anticlinales chevauchantes et les processus tectoniques associés sont souvent cités comme étant l'une des causes principales entrainant des déstabilisations de pente et du transport en masse de sédiments au dos des prismes de subduction. Les dépôts associés (MTDs) sont très variés, ne serait-ce que le long d'une même marge, et leur nature, origine et expression peuvent témoigner de l'évolution tectonostratigraphique des bassins sédimentaires liés à la subduction (e.g., bassins perchés). Ce travail présente une analyse haute résolution des caractéristiques et mécanismes de mise en place des sédiments déstabilisés en examinant des MTDs miocènes affleurant dans la partie interne émergée de la marge Sud-Hikurangi (Île du Nord, Nouvelle-Zélande). Des données régionales de sismique réflexion marine ont aussi été utilisées afin d’analyser les géométries et architectures de plus grande échelle. Les résultats témoignent de l'importance des rides structurales dans le contrôle du remplissage sédimentaire des bassins. Différents styles de MTDs sont générés en fonction de leur position structurale (forelimb et backlimb) et à des moments spécifiques du développement des rides et des bassins perchés. Ceci suggère que les MTDs sont de puissants marqueurs tectonostratigraphiques. Ici, ils ont aidé à reconstruire, à des périodes clés, l'évolution de deux bassins et de la marge Hikurangi elle-même. Cette étude offre de nouvelles perspectives sur les interactions entre la déformation et la sédimentation pouvant être essentielles pour la compréhension de l’évolution des marges actives, de leurs risques géologiques et pour leur exploration
Along active margins, the prevalence of thrust ridges and tectonic processes (e.g., uplift, slope oversteepening) is generally called out as one of the main recurrent reasons for generating slope failures and mass wasting on subduction complexes. The resulting mass-transport deposits (MTDs) are often seen to vary strongly along a single margin and therefore, this research work proposes to investigate their nature, origin and significance in the frame of the tectonostratigraphic evolution of subduction-related sedimentary basins (e.g., trench-slope basins [TSBs]). Here, we present high-resolution outcrop-scale insights on both the characteristics and mechanisms of emplacement of the failed sediments by examining thrust-related MTDs from the Miocene cropping out in the emerged southern portion of the Hikurangi subduction margin (eastern North Island of New Zealand). Regional offshore seismic reflection data are also used to offer a broader overview and understanding of these systems through the study of the larger scale geometries and architectures. Results show the role and importance of the thrust ridges in controlling the TSB infilling. Different styles of MTDs are generated from different structural positions (forelimb and backlimb) and at specific times of thrust-ridge and TSB development. This suggests that MTDs are powerful tectonostratigraphic markers. Here, they help to unravel the evolution of two TSBs and more largely of the Hikurangi Margin at key periods. This study provides new insights on the close interplays between deformation and sedimentation, understandings of which may be key for geohazard, exploration and geodynamic predictions along active margins

Les séismes sont à l'origine d'évènements sédimentaires gravitaires (turbidites) dont l'étude permet de reconstituer l'histoire mal connue de la paléosismicité des marges continentales. L'analyse d'une série de carottes de sédiments, collectées stratégiquement dans trois systèmes turbiditiques de la marge en subduction Hikurangi de Nouvelle-Zélande, permet d'établir les caractéristiques, les facteurs de contrôle et les mécanismes déclencheurs de la sédimentation gravitaire des derniers 18,000 ans. La succession sédimentaire comprend quatre lithofaciès et modes de dépôt : hémipélagite (sédimentation marine), turbidites (courants de turbidité), débrites (débris flows) et tephra (retombée de cendres volcaniques), dont l'organisation générale dépend de la morphologie de la marge et des fluctuations glacio-eustatiques. Les crues, les éruptions volcaniques et les " slope failures " sont les trois mécanismes déclencheurs des turbidites. Plus de 90% sont déclenchées par des " slope failures " en haut de pente (150 - 1,200 m) à la suite de séismes. L'adaptation d'un modèle empirique de stabilité de pente suggère que ces turbidites représentent l'enregistrement sédimentaire des ruptures répétées de trois failles actives, dont l'interplaque, et correspondent à des séismes de Mw≥7.3 avec un temps de retour de 150±50 ans. Parmi ces turbidites co-sismiques, 20 montrent une synchronicité de déclenchement sur l'ensemble de la marge et un volume important. Elles correspondent à des ruptures de la zone interplaque de Mw 7.5 - 8.4, dont les temps de retour montrent une phénomène de clustering où alternent les périodes actives à faible temps de retour (305 - 610 ans), et les périodes de quiescence à temps de retour élevé (1480 - 2650 ans). Ce calendrier paléosismique intégré aux modélisations en cours devrait permettre de mieux appréhender l'aléa sismique et les risques pour la population.

Les séismes sont à l'origine d'évènements sédimentaires gravitaires (turbidites) dont l'étude permet de reconstituer l'histoire mal connue de la paléosismicité des marges continentales. L'analyse d'une série de carottes de sédiments, collectées stratégiquement dans trois systèmes turbiditiques de la marge en subduction Hikurangi de Nouvelle-Zélande, permet d'établir les caractéristiques, les facteurs de contrôle et les mécanismes déclencheurs de la sédimentation gravitaire des derniers 18,000 ans. La succession sédimentaire comprend quatre lithofaciès et modes de dépôt : hémipélagite (sédimentation marine), turbidites (courants de turbidité), débrites (débris flows) et tephra (retombée de cendres volcaniques), dont l'organisation générale dépend de la morphologie de la marge et des fluctuations glacio-eustatiques. Les crues, les éruptions volcaniques et les « slope failures » sont les trois mécanismes déclencheurs des turbidites. Plus de 90% sont déclenchées par des « slope failures » en haut de pente (150 – 1,200 m) à la suite de séismes. L'adaptation d'un modèle empirique de stabilité de pente suggère que ces turbidites représentent l'enregistrement sédimentaire des ruptures répétées de trois failles actives, dont l'interplaque, et correspondent à des séismes de Mw≥7. 3 avec un temps de retour de 150±50 ans. Parmi ces turbidites co-sismiques, 20 montrent une synchronicité de déclenchement sur l'ensemble de la marge et un volume important. Elles correspondent à des ruptures de la zone interplaque de Mw 7. 5 – 8. 4, dont les temps de retour montrent une phénomène de clustering où alternent les périodes actives à faible temps de retour (305 – 610 ans), et les périodes de quiescence à temps de retour élevé (1480 – 2650 ans). Ce calendrier paléosismique intégré aux modélisations en cours devrait permettre de mieux appréhender l'aléa sismique et les risques pour la population
Earthquakes are known to trigger gravity flows and turbidites along continental margins. These deposits provide meaningful tools to establish long-term paleo-earthquake records. The detailed analysis of a series of sediment cores, collected strategically in three distinct sedimentary basins along the Hikurangi subduction margin of New Zealand, allows the characterisation of gravity flow sedimentation since 18,000 years, as well as the identification of the controlling parameters and the triggering mechanisms of turbidites. The sedimentary record is comprised of alternating lithofacies and depositional modes, namely hemipelagite (marine sedimentation), turbidites (turbidity currents), debrites (debris flows), and tephra (ash fall), which are controlled by margin morphology and glacio-eustatic fluctuations. Floods, volcanic eruptions and slope failures are the three triggering mechanisms of turbidites along the margin. More than 90% of them are triggered by slope failures from the upper slope (150-1,200 m deep) consecutively to earthquakes. The adaptation of empirical relationships to evaluate slope stability suggests that these turbidites are the sedimentary record of repetitive ruptures of three active faults, including the plate interface, and correspond to Mw≥7. 3 earthquakes occurring with a return time of 150±50 years. Amongst theses turbidites, 20 show a synchronicity of trigger across the entire margin and are more voluminous. They correspond to ruptures on the plate interface, which generate Mw7. 5-8. 4 earthquakes. Return times show a clustering of interface earthquakes with alternating active periods of low return time (305-610 years) and quiescence periods of high return time (1480-2650 years). Integrated to ongoing simulations, this earthquake calendar would provide new constraints to ascertain the seismic hazard

Deux exemples de subduction en convergence hyper oblique furent étudiés: la Ride Méditerranéenne, et la Marge Indo-Birmane. En Méditerranée, le mouvement cumulé de la convergence Afrique/Europe avec la rotation de "Anatolie crée une convergence oblique sur la terminaison Nord Occidentale des Fosses Helléniques. Le taux de convergence est orienté en NS et de 35 mm/an. La campagne MEDEE (Lab. De Géologie, ENS-1995), combinant bathymétrie multifaisceaux et des profils sismiques, montre que la convergence oblique est partitionnée sur un front compressif et des failles décrochantes dextres N160ʿE. Ces failles sont localisées dans la partie interne du prisme et dans la zone de contact entre le prisme et le butoir. Au Nord, ces failles sont fortement perturbées par la terminaison en queue-de-cheval compressive de la Faille N20ʿE de Céphalonie. Le prisme est lui aussi affecté par cette faille. Les observations dans cette zone sont également compliquées par la présence du Prisme Calabrais. La Marge Indo-Birmane présente les mêmes degrés d'obliquité et de vitesses de convergence que pour la Ride Méditerranéenne. La Campagne ANDAMAN (Lab. De Géologie, ENS-2000) permet d'observer que le front de la marge est marqué par des structures décrochantes dextres N30ʿE, et une absence de structures d'accrétion. Ici, le partitionnement induit l'individualisation d'une lanière entre la plaque indienne et le Bloc de la Sonde dont la frontière ouest présente une augmentation graduelle du taux de partitionnement, de partiel au Sud, à total au Nord. Dans le cas méditerranéen, les forces qui conduisent le mouvement de la plaque supérieure, associées au blocage parla Plate-Forme Apulienne, empêchent la formation d'une lanière. L'obliquité est alors accommodée entre le butoir et le prisme, formant un sliver de prisme. Ces deux études permettent d'affirmer que la localisation du partitionnement est régie par l'héritage structural et le degré de liberté de mouvement d'une lanière crustale
The partitioning at very oblique subduction zone is constrained by two studies: the Hellenic trench and the Burman Margin. On the Ionian Islands area, the cumulated motion of the slow African convergence and rapid rotation of the Anatolian Block induces oblique convergence at the western termination of the Hellenic Trench. The NS convergence is about 35 mm/yr. MEDEE Cruise data (ENS 1995) including multibeam bathymetry and shallow seismic profiles, indicate that the motion is partitioned into a frontal compressive wedge and N160ʿE dextral strike-slip. Strike slip faults are localized within the wedge, and between the backstop and the wedge. In this area, the dextral Kephalonia Fault and the presence of the Calabrian wedge disturb structures. So, a comparative study helps to better understand the termination of oblique subduction. The Indo-Burman trench presents the same type of obliquity and velocity. The ANDAMAN Cruise data (ENS 2000) were used to constrain the offshore deformation along the Burma Trench. The front of the wedge is marked by N30ʿE trending dextral strike slip faults, and the absence of accretionary structures. Partitioning of the very oblique convergence induces the motion of an independent sliver located between the Indian plate and the Sunda Block. Along the western boundary of this sliver, partitioning increases from partial (southward) to full partitioning (northward). In the Mediterrnean case, we suggest that forces that drive the upper plate, plus the northwestern locking by the Apulian platform, overcome forces that would allow the motion of a large independent crustal sliver. The obliquity is thus accommodated at the boundary between the backstop and the wedge, resulting in a deforming "wedge sliver" rather thon a rigid crustal sliver. These two studies, compared with other subduction zone in oblique convergence setting, indicate that the partitioning depends on the pre-existent structures and the presence or absence of buttress

La croissance des reliefs et les flux sédimentaires associés à la dynamique des marges actives en subduction sont des processus encore mal connus. Les archives géologiques sont souvent difficiles d'accès ou bien simplement mal préservées à cause de déformations importantes. Le bassin avant arc d'Hawke Bay de la marge Hikurangi en Nouvelle-Zélande constitue un objet d'étude privilégié. En effet, il est peu déformé, partiellement émergé et actif pendant le Pléistocène, période au cours de laquelle l'âge des séries sédimentaires et certains facteurs comme le climat et l'eustatisme sont bien contraints. Une étude pluridisciplinaire, intégrant l'interprétation de données sismiques marines et terrestres, l'analyse de puits, de carottes et de coupes de terrain et l'observation des bassins versants a permis d'établir l'architecture stratigraphique à très haute résolution sur le dernier 1.1 Ma de ce domaine avant arc. Cette stratigraphie montre une organisation en un empilement complexe de 11 séquences de dépôt d'origine climato-eustatique (20, 40 et 100 ka) préservées dans des sous bassins contrôlés par les structures chevauchantes actives. Ces séquences sont caractérisées par des changements paléogéographiques profonds qui évoluent entre deux états extrêmes à chaque maximum glaciaire et optimum interglaciaire. Ainsi, le domaine avant arc d'Hawke Bay montre une segmentation en sous bassins isolés par des rides tectoniques émergeantes pendant les bas niveaux marins et submergées lors des hauts niveaux marins. Aux échelles de temps supérieures à 100 ka, ces structures actives sont à l'origine, dans chacun des bassins, d'une migration progressive vers l'arc des dépocentres des séquences sous l'influence combinée de la tectonique et la charge sédimentaire. Le calcul des volumes de sédiments préservés dans chacune des séquences de dépôt, depuis les sources les plus en amont jusqu'au pied des systèmes sédimentaires les plus profonds à l'aval, permet d'estimer des flux sédimentaires qui ont transité à travers le domaine avant arc au cours de Pléistocène supérieur. Ces flux varient de ~3 à ~6 Mt.a-1. Les variations de flux à long terme (100 ka à 1 Ma) correspondent à des changements de configuration tectonique (distribution de la déformation sur les structures) du domaine avant arc et traduisent la capacité des bassins à stocker des sédiments. Les variations enregistrées à plus court terme (<100 ka) sont corrélées aux importants changements climatiques Pléistocènes, qui modifient les taux d'érosion dans le bassin versant et par conséquent, le flux sédimentaire. Cette observation montre la forte sensibilité et réactivité du domaine amont aux variations environnementales, également illustrée par le doublement des valeurs de flux sédimentaires depuis l'arrivée des européens sur le territoire néo-zélandais au 18ème siècle et le déboisement intensif qui lui a succédé.