Thèse soutenue par Goran ANDJIC, le 21 avril 2017, Institut des sciences de la Terre (ISTE)
L’étude des marges actives consiste à comprendre les processus qui opèrent à l’interface entre une plaque tectonique subductée et une plaque tectonique chevauchante. Dans ce contexte, différents phénomènes affectent la plaque chevauchante, tels que les éruptions volcaniques et la formation de failles qui peuvent générer des tremblements de terre et des tsunamis. Les bassins sédimentaires d’avant-arc sont une des composantes de ce cadre géologique. En plus de la sédimentation marine, ils recueillent les produits d’érosion de l’arc volcanique. Ces produits peuvent être plus ou moins grossiers et abondants en fonction de: la distance qui sépare le lieu de dépôt de la source volcanique ; l’activité de la source volcanique.
Dans le présent travail, nous nous sommes intéressés à la marge active du sud de l’Amérique Centrale. Dans sa configuration actuelle, cette marge inclut une bande de terre continue qui représente un véritable pont entre les Amériques. L’émergence de cet isthme durant les derniers millions d’années est un sujet hautement débattu étant donné les implications sur la migration des faunes marines et terrestres, ainsi que les conséquences sur les circulations marines.
Toutefois, la construction de l’isthme a débuté à une période antérieure. Du Nicaragua au Panama, en passant par le Costa Rica, l’isthme est constitué d’un puzzle de roches océaniques qui renferment une histoire longue de plus de 100 millions d’années. Durant son histoire précoce, la partie méridionale du futur isthme centraméricain se situait essentiellement en milieu sous-marin, à l’exception de centres volcaniques alignés sous forme d’îles. Grâce aux sédiments marins et dérivés d’arc, ainsi qu’aux fossiles qu’ils contiennent, il nous est possible de reconstruire une partie de ces milieux et de comprendre l’évolution de la marge active.
Dans notre cas, ils nous ont permis de retracer certains évènements tectoniques qui ont participé à la construction et à l’émergence du futur isthme. La plupart des roches océaniques qui constituent l’isthme méridional se sont mises en place lors de deux événements majeurs:
- l’accrétion d’un mélange de roches océaniques contre la Plaque Nord-Américaine, il y a environ 140 millions d’années (roches exposées au Nicaragua);
- l’éruption de la Grande Province Ignée des Caraïbes et sa collision avec le Plaque Nord-Américaine, il y a environ 90 millions d’années (roches exposées au Costa Rica).
Il y a environ 40 à 28 millions d’années, les collisions répétées de monts sous-marins produits au point chaud des Galápagos ont soulevé la plaque chevauchante; une partie des monts sous-marins a été accrétée à cette dernière. Ces événements tectoniques ont contribué à la création de milieux marins peu profonds, voire subaériens, laissant apparaître les contours du futur isthme. L’émergence finale de l’isthme serait due à la collision de l’arc de l’Amérique Centrale avec le continent Sud-Américain.
