Terres Du Passé
L'histoire de notre Terre et de nos Océans
Easter Island, SE Pacific: An end-member type of hotspot volcanism
Île de Pâques, Pacifique Sud-Est : un type de volcanisme de point chaud
Luigina Vezzoli & Valerio Acocella
Geological Society of America Bulletin, April 2009
https://doi.org/10.1130/B26470.1
Pour citer cet article :
Vezzoli, L., & Acocella, V. (2009). Easter Island, SE Pacific: An end-member type of hotspot volcanism. Geological Society of America Bulletin, 121(5-6), 869-886.
Synthèse relue par Michel Dobrijevic, Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux, Université de Bordeaux.
L'île de Pâques (Rapa Nui, Chili) est une île volcanique intra-océanique sur le point chaud de Pâques (Easter hotspot), à environ 350 km à l'est de la ride orientale du Pacifique.
Nous avons fait correspondre un nouveau jeu de données avec les âges et les données pétrochimiques déjà publiées afin de reconstruire l'évolution générale de l'île.
Rapa Nui se compose de trois volcans principaux, Poike, Rano Kau et le plus grand Terevaka, qui ont tous trois connus une évolution globalement similaire et synchrone, caractérisés par deux périodes :
- Entre 780 ka BP et 300 ka BP : la construction d'un champ basaltique (aussi appelé bouclier basaltique), dont le point culminant a été l'évolution du sommet en une caldeira et l'émission de laves plus évoluées, fortement porphyriques.
- Entre 240 ka BP et 110 ka BP : rifting le long des flancs des champs de lave (aussi appelé boucliers), marqué par des fissures éruptives.
La tendance de la plupart des fissures éruptives (NNE-SSO à NE-SO) semble être contrôlée par la morphologie de l'île de Pâques. Quoi qu'il en soit, tandis que la période de formation des fissures éruptives de Poike et Rano Kau semblent associées à une diminution de l'apport de magma, à Terevaka, l'arrivée d'un nouveau magma basaltique a redonné un coup de jeune à tout le système.
En comparant l'île de Pâques avec d'autres îles volcaniques intraocéaniques, il semble que les structures tectonomagmatiques qui la caractérisent (telles que le faible taux éruptif, les zones d'ouverture (rift) éparses, et les effondrements latéraux dispersés) fassent de cette île un type de volcanisme de point-chaud à un extrême des types de volcanisme, à l'opposé d'Hawaii qui présent un type opposé (English version : "Easter Island represents an end-member type of hotspot volcano that is contrary to Hawaii, which represents the opposite end-member").
La géologie de l'île de Pâques est étudiée depuis la fin des années 1930 (e.g. Bandy, 1937 ; Baker et al., 1974 ; Baker, 1993 ; Gonzalez-Ferran et al., 2004 ; cette étude). Trois volcans basaltiques majeurs ont formé l'île : Rano Kau, Terevaka et Poike, dont la composition s'étend des basaltes tholéiitiques aux rhyolites.
Les laves montrent un fractionnement intense des cristaux, ce qui suggère la présence de chambres magmatiques peu profondes et un apport en magma allant décroissant (Haase et al., 1997). Haase et al. (1997) ont déterminé que tous les apports de laves de l'île venaient d'un même groupe magmatique, excepté dans le cas des laves de Roiho, datées de 130 000 à 110 000 ans BP (Clark, 1975, Clark & Dymond, 1977). Ce champ de lave de Roiho fait partie du même groupe magmatique que les cônes volcaniques sous-marins situés à l'ouest de l'île de Pâques, proche de la zone active du point chaud, sur la ride de Rano Kau.
Cet article repose notamment sur un travail détaillé et approfondit d'analyses des cartes existantes (dont la carte topographique de l'institut géographique militaire du Chili) et des données présentées dans la littérature, mais aussi un ensemble de jeux de données ortho-photographiques, de données digitales d'élévation, de photographies des volcans et autres cônes présents sur l'île, etc.
Géologie volcanique de l'île de Pâques
L'île de Pâques est la portion émergée de la ride de Rano Kau, d'orientation globalement NE, atteignant environ 2800 m au-dessus du fond marin (cette étude, Hagen et al., 1990).
Le ride de Rano Kau mesure environ 50 km de longueur et bien que sa morphologie soit claire dans la partie sud-ouest de l'île, toute la partie sous-marine au nord-est est globalement moins évidente à identifier.
L'évolution de l'île et sa formation se sont faits en plusieurs étapes :
Carte géologique de Rapa Nui, l'île de Pâques, d'après Vezzoli et Acocella, 2009. Cette carte montre les trois structures volcaniques principales, Rano Kau au sud-ouest, Poike à l'est et Terevaka au nord. Ces trois boucliers volcaniques présentent des caldeiras à leurs sommets, certaines étant partiellement rebouchées par des remontées de laves s'étant produites jusqu'à 110 000 ans avant aujourd'hui.
Les trois volcans majeurs de l'île, Rano Kau, Terevaka et Poike, ont connu des histoires légèrement différentes. Le volcan Rano Kau, par exemple, a connu une histoire marquée par des explosions liés à des éruptions magmatophréatiques (ou phréatomagmatiques).
La figure ci-dessus présente les différentes provinces volcaniques associées au volcan Rano Kau, au sud ouest de Rapa Nui. Vezzoli & Acocella y proposent également une coupe qui permet de visualiser les intrusions magmatiques en fonction de leur nature.
La figure ci-dessus représente les données géologiques connues et améliorées par Vezzoli & Acocella (2009) pour le volcan Poike, dans la partie ouest de l'île de Pâques (Rapa Nui). On distingue les différentes provinces volcaniques en fonction du temps et une coupe topographique et du volcan permet de visualiser sa structure interne estimée.
La figure ci-dessus représente les données géologiques connues et améliorées par Vezzoli & Acocella (2009) pour le volcan Terevaka, dans la partie nord-est de l'île de Pâques (Rapa Nui). On distingue les différentes provinces volcaniques en fonction du temps et deux coupes topographiques du volcan permettent de comprendre sa structure.
