Laves en coussins - 4. Nouvelle-Zélande : Pillows d'Oamaru.

  En Nouvelle-Zélande, sur l’île du sud, une spectaculaire séquence de pillow-lavas est exposée dans les falaises côtières près de Oamaru, à Boatmans Harbor. Les coussins basaltiques sont séparés par des calcaires datés de l’Oligocène et l’éocène.

                       Oamaru / NZ - coupe de pillow-lava - photo Avenue.

Les calcaires contiennent de nombreux fossiles ; leur présence entre ces coussins d’un diamètre de 30 cm. à 5 mètres, s’explique soit par introduction des pillow-lava dans les sédiments calcaires sur le niveau marin, soit par infiltration du calcaire après la formation des pillows.

Sous la strate de pillow-lavas, des tuffs en lits minces, d’une épaisseur dépassant 120 mètres, ont été formé par une éruption de type Surtseyen sur un plateau continental. Cette activité a produit des dépôts pyroclastiques, des coulées , le tout remodelé par des glissements de terrain ou les courants. A certaines places, les lits de tuffs sont interrompus par des calcaires fossilifères, contenant une faune riche en bryozoaires, foraminifères, échinoïdes et mollusques, caractéristiques des eaux chaudes subtropicales de la fin de l’Eocène.

                                     La falaise d'Oamaru - photo Geoatlas NZ - D.L. Homer

Coupe d'un coussin de lave, révélant son enveloppe extérieure vitreuse et un centre de basalte - photo Lloyd Homer - GNS

Une structure multi-croûtes caractérise ces pillow-lavas en eaux peu profondes. Elle se développe sur n’importe quelle partie du périmètre du pillow, sans devoir le recouvrir entièrement ; elle consiste en une répétition de couches de formes différentes : portions qui se chevauchent, ou série de petites croûtes subparallèles détachées, ou encore dépression en forme de poche.

Elle se forme par implosion résultant de la condensation de l’eau exsolvée : lors de la condensation de l’eau, une différence de pression se crée entre l’extérieur et l’intérieur du coussin. Au dessus d’un seuil de pression déterminé, la peau externe du coussin se déchire au niveau de points faibles …et se pousse sous les morceaux de peau voisins, pour former une structure à plusieurs croûtes … et le phénomène peut se répéter : deux ou trois croûtes sont couramment observées, mais on peut en compter jusqu’à 13.

Le processus exsolution / condensation de l’eau, et l’implosion qui en résulte, ne peuvent se produire qu’en environnement soumis à des pressions basses … de tels structures multi-croûtes sont donc indice de formation de pillow en eaux peu profondes.

Sources :

- GNS - The geology of New Zealand
- Fiels guide to New Zealand geology.