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Earth of fire

Actualité volcanique, Article de fond sur étude de volcan, tectonique, récits et photos de voyage

Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Excursions et voyages

 

Les îles Samoa sont situées à mi-chemin entre Hawaii et la Nouvelle-Zélande et composées de deux grandes îles et huit îlots ; quatre îles sont habitées : Savai'i, Upolu, Apolima et Manono. Les six îles inhabitées se nomment Fanuatapu, Namu’a, Nu'utele, Nu'ulua, Nu'ulopa et Nu'usafe'e.

 

samoa2-map.gif                        Les îles Samoa occidentales et orientales (américaines) - doc. J.Leclerc


Peuplées depuis 3 000 ans environ par un peuple polynésien, les Samoa ont été occupées aux alentours de l'an 1000 avant J.-C. Elles furent conquises par les Tonga, et devinrent une province de l'Empire Tu’i Tonga, jusqu'à ce que les Samoans se révoltent avec succès au  13° siècle et obtiennent leur indépendance de l'empire. Le Hollandais Jacob Roggeveen fut le premier Européen à identifier l'archipel en 1722. L'explorateur français Louis-Antoine de Bougainville nomma l'archipel les îles du Navigateur en 1768.

En 1889, fut signé le Traité de Berlin, garantissant l'indépendance politique des Samoa. Le régime établi était alors une monarchie.En 1899, les Samoa furent divisées en deux parties : les Samoa occidentales (allemandes) et les Samoa orientales (sous contrôle américain).

Cette division persiste encore aujourd'hui. En 1914, la Nouvelle-Zélande prit le contrôle des Samoa occidentales. Elle le garda ensuite sous mandat de la Société des Nations puis sous mandat de l'Organisation des Nations unies jusqu'en 1961. Les Samoa occidentales obtinrent leur indépendance le 1 janvier 1962 suite à un référendum. Le pays devint membre du Commonwealth en 1970 et des Nations unies en 1976.


currents9_vailulu_n2_enlarg_6019.gif   Alignement des îles Samoa suite au passage de la plaque Pacifique au dessus du "point chaud"


Ces îles volcaniques, constituées de grands volcans-bouciers, se sont formées sous l’influence du point chaud des Samoa, et sont alignées Est-Ouest dans la même direction que la plaque tectonique en mouvement au dessus du panache mantellique, comme celles de l’archipel Hawaiien.

En principe, selon ce schéma identique, les îles les plus anciennes devraient se trouver plus à l’est et être inactives, et celle en formation au niveau sous-marin … Ce point chaud demeure une énigme pour les scientifiques : en effet, l’île de Ta’u, située à l’est de l’archipel des Samoa, et Savai’i , localisée à l’ouest, sont toutes deux entrées en éruption au cours des dernières 150 années.

Sur base d’analyses géochimiques récentes des laves, on penche maintenant vers une hypothèse d’origine de celles-ci à partir de magma mantellique enrichi à la base de la lithosphère plutôt que provenant d’un panache bien défini géochimiquement.

 

Vailulu-u---Hart---al.-GVP.jpg Vailulu-u-1999-2005---Nafanua.jpg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bathymétrie de Vailulu'u et de Ta'u , à gauche - doc. S. Hart & al

2000 / GVP

A droite, bathymétrie de la caldeira du Vailulu'u entre 1999 et 2005

montrant l'émergence du cône Nafanua - doc. H.Staudigel & S.Hart / GVP.

 

Le volcan sous-marin basaltique Vailulu’u est considéré comme se trouvant actuellement à l’aplomb de cette anomalie magmatique.  

Son existence fut révélée pour la première fois en 1973 par un dispositif acoustique, mais la cartographie ne fut effective qu’en 1999 – mission AVON – grâce aux progrès technologiques. Ce seamount s’élève à 4200 m. au dessus des fonds océaniques et est coiffé d’une caldeira de 2000 m. de diamètre, profonde de 400 mètres. Son sommet est actuellement à 590 m. sous la surface. Sa morphologie allongée sur un axe est-ouest indique la présence d'au moins trois rift zones (vers l'est, l'ouest et le sud-est) qui se rejoignent au cratère sommital. En 1995, une activité sismique anormale localisée à son niveau suggère l'occurrence d'une éruption. Une autre, qui s'est produite entre 2001 et 2005, fut mise en évidence à postériori, lors d'une mission du NOAA. Les données permirent de constater la présence d'un nouveau cône intracratèrique d'environ 290 m de haut, baptisé Nafanua, localisé dans la partie ouest du cratère sommital.

 

3358_loihi.jpgLa comparaison entre les volcans sous-marins Loihi (Hawaii- schéma de gauche WHOI) et Vailulu’u (Samoa - schéma de droite WWHOI) montre une localisation 3358_vailulu_drawing.jpgcommune à l’extrémité Est de leur chaîne volcanique respective, avec toutefois une absence de basalte tholéitique à Vailulu’u, qui atteste de la particularité de ce point chaud … en relation avec les déplacements tectoniques : le nord des îles Tonga s’écarte des Fidji (plaque australienne) à une vitesse de 130-160 mm/an, tandis que la plaque Pacifique  s’approche de la plaque australienne à raison de 80 mm/an … ce qui implique une déchirure au coin de la fosse avec un ratio de déplacement qui cumule les deux cités précédemment , soit 240 mm/an (160 + 80).

 

Vailulu-u-pillow---NOAA-ocean-explorer-2005.jpg                 Pillow lava produit par le seamount Vailulu'u - NOAA Ocean Explorer 2005.

 

 

L’île de Ta’u , large de 6 km sur 10, n’est que la partie émergée du volcan-bouclier Lata. L’effondrement et le glissement de terrain de la portion sud de ce volcan a laissé de ce côté une baie en arc, bordée de plages et de paroi abruptes. De nombreux cônes post-caldeira ponctuent le sommet et les flancs du Lata.

 

Ta-u---volcan-Lata---John-Brooks-US-NPS.jpg  Samoa - île de Ta'u - les flancs sud du volcan Lata - photo John Brooks / U.S. National Park Service


Deux petits volcans-boucliers se sont édifiés le long de deux zones de rift à la pointe NO. et NE. de l’île. Le coin NO. s’est étendu par un complexe de cônes de tuff, dont les émissions ont drapé les falaises et éjecté des enclaves de dunite et des blocs coralliens.


Ofu et Olosega, deux îles triangulaires séparés par un petit détroit, sont formées par deux volcans-boucliers basaltiques érodés.

 

Ofu-Olosega---Nasa-space-shuttle.jpg

 Ofu et Olosega - photo NASA Space Shuttle image ISS002-E-6878, 2001 (http://eol.jsc.nasa.gov/).

 

La pointe Est d’Ofu  forme une dorsale aux flancs abrupts, constituée d’un complexe de dykes. Le volcan-bouclier qui forme cette île est marqué au nord par la caldeira A’ofa. Un cône de tuff, baptisé Nu’utele, forme une petite île en croissant  proche de l’extrémité ouest d’Ofu.


Des analyses bathymétriques suggèrent que le volcan-bouclier Sili d’Olosega serait lui aussi poinçonné par une caldeira.

La dernière éruption de la zone est une éruption sous-marine ayant eu lieu en 1866 à 3 km. au SE d’Olosega, sur la dorsale la reliant à l’île Ta’u.

 

Ofu-laggon---Peter-Craig-NPS.jpgOfu, à gauche et Olosega, à droite, séparés par un petit détroit - photo Peter Craig US National Park Service.

 

Au centre de l’archipel, l’île fortement érodée de Tutuila est formée de cinq volcans édifiés le long de deux à trois rifts orientés SSO-NNE.. Au centre de l’île, le volcan-bouclier Pago est tronquée par une caldeira érodée de 9 km. Tutuila.jpgde large, qui englobe le port de Pago Pago , partiellement remplie par des dômes de lave et des cônes de cendres.

Vue 3D de Tutuila d'après une photo de la Nasa. - au centre la baie de Pago Pago


Faisant suite à une période d’érosion, la submersion et la construction d’une barrière récifale,  la zone de Leone, à la partie sud de l’île, regroupe les produits d’éruptions fissurales : des tuff cones initiallement sous-marins, puis des cinder cones subaériens qui ont produit des coulées de lave pahoehoe.

 

Pago-Pago---Panoramio.jpg                                    Ile de Tutuila - Pago Pago - photo Panoramio / Google

 

Tutuila---Tavia-Togia-US-NPS.jpg                                      Côtes de Tutuila - photo Tavia Togia -  US NPS

 

L’île d’Upolu, d’une longueur de 75 km., est formée d’un important volcan-bouclier basaltique qui s’est édifié durant deux périodes de volcanisme intensif au Pliocène et au Pléistocène. La période d’activité la plus extensive, au Pléistocène, concerne un segment de 20 km. situé le long de l’axe central de l’île.

L’activité la plus récente, datée de quelques centaines à quelques milliers d’années, a marqué le centre et l’ouest d’Upolu, avec des coulées atteignant la côte, e.a. à la baie de Lefaga. L’île Apolima, côté ouest d’Upolu, est un cône de tuff, trop jeune pour être frangée par un récif corallien ; d’autres zones, libres de ce type de récif, pourraient avoir été formée par des coulées de laves datées de l’Holocène.

 

Samoa---Upolu-u---Mantle-plume.jpgCarte géologique d'Upolu d'après Kear & Wood (1959).  - les astérisques marquent la localisation d'une ligne de cônes postérieurs à la phase d'érosion - les flèches montrent la direction des coulées de lave post-érosion. - Doc. The Samoan chain - J.Natland / Mantle plume.org.

 

Upolu_OnEarth_WMS.png    Ile d'Upolu - on distingue un alignement de cratères, à gauche de la photo, ainsi que le récif frangeant  - photo One Earth WMS


L’île ovale de Savi’i ressemble en tous points à Upolu pour son schéma de formation : massif volcan-bouclier basaltique qui s’est  édifié au Pliocène et Pléistocène le long d’une zone de rift ONO. – ESE. , s’ouvrant en deux côté à l'Est. La période d’érosion marine, de submersion partielle et de constitution d’un récif frangeant, fut suivie à la fin du Pléistocène et à l’Holocène d’éruptions ayant produit de volumineuses coulées de lave qui ont détruit partiellement ce récif.

 

Savaii---Nasa-2006-ISS.JPG

                                         Ile de Savai'i  - photo Nasa ISS 2006.

 

De nombreux cônes de cendres et de lave ponctuent la crête de Savai’i, ainsi que le flanc nord et le sud de l’île. Trois éruptions historiques, dont deux au 20° siècle (1902- 1905) ont détruit des villages et recouvert le récif frangeant avec des coulées larges de 15 km.

 

 

Sources :

- Global Volcanism Program - Samoan and Wallis islands

- Mantle plume - the Samoan chain - a shallow lithospheric fractures system , by James H. Natland  - Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science, University of Miami.

- The unusual Samoan hotspot: A “hotspot highway” juxtaposed with a trench - by Matthew G Jackson & al.

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