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CENTRE DE NOUMÉA GÉOLOGIE - GÉOPHYSIQUE OFFICE DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE OUTRE-MER

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OFFICE DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE OUTRE-MER

CENTRE DE NOUMÉA

GÉOLOGIE - GÉOPHYSIQUE

CIBLE D'ETUDE SEA BEAM

UN BASSIN MARGINAL: LE BASSIN NORD-FIDJIEN

B.M. LARUE JANVIER

1982

RAPPORT N" 1-82

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CIBLé D'ETUDE SEA BEAM

UN BASSIN

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: LE BASSIN NORD - FIDJIEN

RAPPORT N° 1-82 S.M. LARUE

JANVIER 1982

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1 UN BASSIN MARGINAL ?

La lettre d'appel de projets de M. LAUBIER évoque un certain nombre de cibles potentielles parmis lesquelles les dorsales médio- océaniques. La compréhension du mécanisme d'expansion ne saurait être complète sans l'étude d'un bassin marginal. Il a été très tôt reconnu que ces structures étaient en extension. (KARIG. 1971 ; PACKHAM and FALVEY, 1971) puis avec l'identification des anomalies magnétiques, que ces bassins étaient formés par expansion, voir par exemple WEISSELL, 1977. La plupart des caractéristiques géophysiques des bassins marginaux; morphologie, flux de chaleur, structure de

vitesse sismique, pétrographie des roches superficielles, les rapprochent des dorsales "classiques" (LARUE et al.,1982). Cette remarque renforce l'hypothèse qu'il n'y a qu'un seul mécanisme de création de fond

océanique, variable en fonction de la vitesse d'expansion. Les études déjà réalisées sur les dorsales médio-océaniques ont révélé que

la morphologie enregistrait significativement les variations du mécanisme et que la réalisation d'une carte détaillée pouvait être importante pour les mettre en évidence.

Les travaux sur les différentes cibles "zones d'expansion" devraient être harmonisés pour permettre une étude comparative qui ne sera ex-

haustive qu'avec l'inclusion d'un bassin marginal.

2 QUEL BASSIN MARGINAL ?

A ce jour, trois bassins marginaux actifs ont été plus particu- lièrement étudiés: Le bassin des Mariannes (Mariana Trough), le bassin de Lau et le bassin Nord-Fidjien (parfois appelé aussi pla- teau Nord-Fidjien). Le bassin de Lau peut être écarté du choix: en dépit du fait qu'il soit actif, les apports sédimentaires masquent

la morphologie récente (KATZ, 1976). Sur les deux autres bassins, Mariannes et Nord-Fidjien, une étude comparative devra être menée pour choisir. Des considérations liées à l'ensemble de la campagne du N.O. CHARCOT entreront bien entendu dans le choix. Le bassin des Mariannes bénéficie des forages IPOD et des études de sites préliminaires, voir notamment HUSSONG et UYEDA, 1981. Le second,

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(fig. 1), a fait l'objet d'une campagne aéromagnétique (CHERKIS, 1980) qui a permis de mettre en évidence l'histoire récente et la position actuelle de la zone d'expansion (fig. 2). Ces travaux seront complétés début 1982 par une étude du pOlnt triple supposé, par le R.V. KANA KEOKI de l'Université d'Hawaii. Outre les anomalies magnétiques, l'axe actuel d'expansion présente une expression morphologique comme en témoigne la carte (fig. 3) où des alignements Nord-Sud sont clairement visibles entre 173° et 174°E. Le profil (fig. 4) montre que la zone axiale est marquée par un rift, (LARUE et al., 1982).

La tectonique du bassin Nord-Fidjien est donc bien connue et se reflète dans sa morphologie.

3 QUELLE CIBLE SUK LE BASSIN?

Cet aspect devra être discuté avec les spécialistes français des dorsales et en parallèle avec les autres projets d'étude des zones

d'expansion. Néanmoins, un certain nombre d'objectifs régionaux pourrait être abordé simultanement. L'axe d'expansion est actuellement aligné selon une direction Nord-Sud et ce depuis 2 millions d'années environ

(anomalies 2-2'). Antérieurement, la direction des anomalies était N1500E. Un réalignement est intervenu il y a 2 millions d'années. Outre ces deux directions (Nord et N1500E) la carte magnétique porte les

marques des anomalies liées aux failles transformantes et alignées N-400E.

On peut se poser les questions suivantes :

1) Les failles transformantes anciennes continuent-el les à gUlder le mouvement actuel ou sont-elles relayées par un réseau perpendiculaire à la dorsa le acti ve ?

2) Le changement de direction d'expansion s'est-il opéré rapidement ou progressivement?

Pour répondre à ces questions, la cible retenue est un carré centré sur le flanc Est de l'actuelle dorsale, au point de rencontre avec la faille transformante fossile la mieux marquée (fig. 5).

4 TRAVAUX PRELIMINAIRES

Une carte bathymétrique classique avec du magnétisme, si possible près du fond, sur une zone encadrant largement la cible retenue .

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- R E FER E N CES -

N.Z. CHERKIS 1980 - Aeromagnetic Investigations and Sea Floor Spreading History in the Lau Basin and Northern Fiji Plateau.

United Nations ESCAP, CCOP/SOPAC tech. Bull. n° 3. pp. 37-46

D.M. HUSSONG and S. UYEDA : 1981 - Tectonics in the Mariana Arc résults of recent studies. including DSDP leg 60.26e CGI. Colloque C3. Géologie des marges continentales. pp. 203-212

D.E. KARIG H.R. KATZ

1971 - Origin and development of marginal basins in the Western Pacifie - J.G.R. Vol. 76. pp. 2542-2560

1976 - Sediments and tectonic history of the Tonga ridge. and the problem of the Lau basin. United Nations ESCAP. CCOP/SOPAC tech. Bull. n° 2. pp.

153-165

B.M. LARUE. B. PONTOISE. A. MALAHOFF. A. LAPOUILLE et G. LATHAM : 1982 - Ba~s~ns

marginaux actifs du Sud-Ouest Pacifique: Plateau Nord-Fidjien. Bassin de Lau in Contribution à l'étude géodynamique du Sud-Ouest Pacifique - Série Travaux et documents de l'ORSTOM - in press

G.H. PACKHAM and D.A. FALVEY : 1971 - An hypothesis for the formation of marginal seas in the Western Pacifie. Tectonophysics. vol. Il. p. Z9-110

J.K. WEISSEL 1977 - Evolution of the Lau Basin by the Growth of small plates in Island Arcs. Deep Sea Trenches and Back Arc basins.

Maurice Ewing series. Vol. I. pp. 429-436.

(6)

LEGENDE DES FIGURES

Fig. 1 - Carte générale situant le bassin Nord-Fidjien Fig. 2 - uPeau de Zèbre" des anomalies magnétiques sur

le bassin Nord-Fidjien

Fig. 3 - Carte bathymétrique du centre du bassin d'après D.J. CULLEN, New Zealand - Océanographie Institute, Wellington, 1975

Fig. 4 - Rift central tel qu'il apparait sur le profil EVA 650 à 18°30 S

Fig. 5 - Zone d'étude possible

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