Zones   d’étude

1.4. Zones d’étude 

Nous avons sélectionné quatre segments de la côte le long de la marge active des Andes, 

localisés le long de la côte Sud du Pérou, entre ~15° et 18°S (trois zones d’étude) et dans le 

Norte Chico (le Centre Nord) du Chili, entre ~30° et 31,2°S (Figure 9). 

Ces différentes zones d’étude ont été choisies, non seulement, parce qu’elles présentent 

des séries de terrasses marines très bien développées et préservées, mais parce qu’elles sont 

localisées au‐dessus de segments de subduction de type différent, donc dans des contextes 

géodynamiques différents et aussi, parce qu’elles ont déjà fait l’objet de recherches, ce qui 

permet de bénéficier d’un grand nombre d’observations (e.g., Macharé et Ortlieb, 1992 ; Hsu 

et al., 1989 ; Hsu, 1992 ; Goy et al., 1992 ; Ortlieb et al., 1996 (Pampa del Palo) ; Devries, 1998 ; 

Zazo, 1999 ; Ota et al., 1995 ; Leonard et Wehmiller, 1992 ; Benado, 2000 ; Heinze, 2003 ; Wipf 

et al., 2008).   

La côte Sud du Pérou, entre ~14° et 17°S   

La première zone d’étude est la zone de San Juan de Marcona (15,33°S), située au‐dessus 

du passage en subduction de la ride de Nazca, sur son flanc sud, au‐dessus d’un segment de 

subduction de  transition  entre  une  zone de  subduction  horizontale  vers  une zone  de 

subduction normale, et dans une zone où on admet que le soulèvement est directement lié a 

la subduction d’hétérogénéités bathymétriques (Macharé et Ortlieb, 1992 ; Figure 9). 

Les seconde et troisième zones d’étude sont la zone de Chala‐Tanaka‐Chaviña (~15,5°S‐

15,83°S) et la péninsule d’Ilo (17,8°S), situées plus loin vers le Sud, au‐dessus d’un segment 

de  subduction  normale,  et  dans  un  secteur  qui  serait  en  dehors  de  l’influence  de la 

Figure 9 (page précédente) : Carte de localisation des quatre segments côtiers étudiés le long de la  marge Andine (carte générale ; Cf. Figure 2 pour la légende). 1 – La côte Sud du Pérou entre ~15 et  18°S. Elle se divise en deux zones d’étude principales : la zone qui longe la côte de San juan à Chala  (A) et la zone d’Ilo (B). 2 – la zone côtière sur le flanc occidental des Altos de Talinay et de la baie de  Tongoy, dans le Centre Nord du Chili, entre ~30° et 31,2°S. 

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Le secteur de San Juan de Marcona est caractérisé par deux séries de terrasses marines 

développées sur les flancs de deux monts : le Cerro El Huevo (492 m) et le Cerro Tres 

Hermanas (380 m). C’est le nombre important de terrasses marines, 20 niveaux de terrasses 

au minimum préservés en moins de 500 m d’altitude, qui en est la caractéristique la plus 

remarquable. De plus, ce sont des terrasses d’abrasion marine qui ont généralement été 

isolées d’apports continentaux postérieurs à leur formation. En effet, le Cerro El Huevo et le 

Cerro Tres Hermanas sur les flancs desquels se sont formées les terrasses marines étaient 

deux ilots entourés de mer et séparés du continent. Les terrasses ne sont recouvertes que 

d’une fine couche de sable inférieure à 10 cm d’épaisseur, qui vient draper la surface 

topographique postérieurement à la formation des terrasses. 

La particularité de la baie de Chala réside dans le type de terrasses marines étudiées et le 

nombre de niveaux conservés. Nous avons choisi cette zone parce qu’elle présente des 

terrasses marines de dépôts avec une épaisseur sédimentaire importante. Cette typologie des 

terrasses et la configuration de la zone (une baie à l’embouchure d’une rivière importante 

bordée par deux petites péninsules rocheuses) expliquent sans doute le grand nombre de 

niveaux : plus de 15 niveaux en moins de 250 m d’altitude. Nous avons aussi étudié une 

terrasse marine de dépôts entre la zone de San Juan de Marcona et la baie de Chala, à l’Ouest 

du Village de Chaviña, pour illustrer la transition entre ces deux zones (Figure 9). De même, 

afin de calibrer les niveaux de terrasses marines de dépôts avec un niveau de terrasse 

d’abrasion marine, nous avons étudié une terrasse d’abrasion au SSE de la ville de Tanaka, 

au niveau du cap entre la baie de Tanaka et la baie de Chala (Figure 9). Au niveau de ce cap, 

cinq niveaux de terrasses d’abrasion marine sont conservés directement sur le substratum 

rocheux et présentent de nombreux écueils rocheux.   

Le Centre‐nord du Chili, entre ~30° et 31°S   

Au Chili, la zone d’étude est située au pied de la Cordillère de la Côte, au sud de 

Coquimbo, entre 30‐31,2°S environ. Elle s’étend sur une longueur de côte d’environ 100 km, 

depuis la baie de Tongoy (30,25°S‐71,5°W) et le long du flanc occidental des Altos de Talinay 

jusqu’au Sud de la baie de El Teniente (31°S). Elle est située au‐dessus d’un segment de 

subduction horizontale délimité au Nord de 27°S et au Sud de 33°S par des segments de 

subduction normale (Gutscher et al., 2000a ; Yañez et al., 2001 ; Figure 9). Ce segment de 

subduction horizontale de la plaque Nazca est probablement lié au passage en subduction de 

la ride de Juan Fernandez qui plonge à 33°S, sous l’Amérique du Sud, dans la même 

direction depuis 10 Ma (Yañez et al., 2001). La vitesse de convergence relative de la plaque 

Nazca est d’environ 82 mm/a (DeMets et al., 1994) et orientée N75°. 

Nous avons choisi cette zone parce qu’elle présente une séquence très bien développée 

de cinq terrasses d’abrasion marine, directement érodées dans le socle et qui ont déjà été 

décrites (e.g. Paskoff, 1966, 1970 ; Chávez, 1967 ; Herm, 1969 ; Ota et al., 1995 ; Benado, 2000). 

De plus, on dispose de sédiments et de marqueurs morphologiques conservés dans la baie de 

Tongoy et son prolongement vers le nord. Ceci permet d’étudier la déformation de la marge 

sur une longueur importante de ~150 km. 

La côte Sud du Pérou appartient à la zone climatique du désert d’Atacama et la zone 

d’étude du Chili se situe au Sud, dans la zone adjacente au désert d’Atacama (Figure 10). 

Des études récentes montrent que le climat du désert d’Atacama est aride depuis 15 Ma 

et hyperaride depuis au moins 3 Ma, avec un faible taux d’érosion continentale inférieur à 0,1 

m/Ma (e.g. Alpers et Brimhall, 1988 ; Houston et Hartley, 2003 ; Riquelme, 2003 ; Dunai et al., 

2005 ; Nishiizumi et al., 2005 ; Clarke, 2006 ; Riquelme et al., 2007 ; Riquelme et al., 2008). De 

même, des études paléobotaniques, menées dans le centre du Chili, confirment le début de 

l’aridification à ~15 Ma (Hinojosa et Villagrán, 1997 ; Hinojosa, 2005). Cette aridification 

engendre de faibles taux d’érosion et donc une préservation optimale des terrasses marines.   

  Figure 10 : La répartition du désert d’Atacama et de sa frange semi‐aride à aride (d’après Clarke,  2006). La localisation des zones d’étude dans ce contexte climatique est matérialisée par les rectangles  rouges. A noter l’abondance de sédiments dans la fosse au Sud de la ride de Juan Fernandez  contrairement au Nord.