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Expédition 340 – Lesser Antilles Volcanism and Landslides

Dates : 02.03.12 – 17.04.12
Plate-forme : Joides Resolution
Chefs de mission : Anne Le Friant & Osamu Ishizuka
Participants français :

  • Anne Le Friant, Co-chief Scientist, Équipe de Géologie des systèmes volcaniques, IPG, Paris
  • Georges Boudon, Structural Geologist, Équipe de Géologie des systèmes volcaniques, IPG, Paris
  • Sara Lafuerza Colas, Physical Properties/Downhole Measurements Specialist, Équipe de Géologie des systèmes volcaniques, IPG, Paris
  • Benoît Villemant, Inorganic Geochemist, Équipe de Géologie des systèmes volcaniques, IPG, Paris

Le principal objectif de cette expédition était d’obtenir un enregistrement complet de l’activité éruptive et de la sédimentation volcanoclastique des complexes volcaniques les plus actifs de l’arc des Petites Antilles lors du dernier million d’années.

L’arc des Petites Antilles se compose de nombreux édifices volcaniques dont 12 au moins ont été actifs dans les 10 000 dernières années. Ces édifices volcaniques se caractérisent d’une part par leur exceptionnelle diversité de composition magmatique mais aussi par leur diversité de styles éruptifs tout le long de l’arc avec des différences marquées entre les édifices du Nord et ceux du Sud. Par exemple, de grandes déstabilisations se sont produites dans la partie sud de l’arc tandis que dans la partie nord, les volumes mis en jeux sont beaucoup moins importants. De même, les variations de sédimentation et de production magmatique entre le Nord et le Sud sont probablement liées à la morphologie et la construction de l’arc.

Le volcanisme en Martinique, en Dominique et à Montserrat est représentatif des principaux processus et échelles de temps du volcanisme de l’arc antillais. Ces volcans, qui ont un exceptionnel enregistrement de déstabilisations de flanc, sont encore actuellement instables, et posent des risques considérables pour la population des Antilles majoritairement concentrée près des côtes.

Au cours de cette expédition, une dizaine de forages ont été réalisés en 40 jours. Ces sites de forage ont été choisis stratégiquement autour de trois sites en tenant compte de la dissymétrie de l’arc : Montserrat au Nord (où le volcan de Soufrière Hills est en activité depuis 1995), la Martinique (et sa tristement célèbre Montagne Pelée), et la Dominique (ou plusieurs centres éruptifs sont considérés comme actifs et ont produit d’importantes éruptions pliniennes).

Cette expédition s’est articulée autour de trois thématiques principales et d’une thématique additionnelle :

  • Améliorer la connaissance et la compréhension des processus de mise en place des avalanches de débris et de leur fréquence, avec des implications sur l’évaluation du risque tsunamigénique
  • Accéder à l’histoire éruptive à long terme des volcans de l’arc des Petites Antilles (documenter les cycles de construction et de destruction volcanique)
  • Documenter l’évolution magmatique à long terme de l’arc
  • Documenter la dispersion des sédiments en milieu océanique

Réaliser des forages au niveau des Antilles offre une occasion unique d’acquérir des données et des informations cruciales qui ne pourraient être obtenues par aucun autre moyen, sur les processus de construction et de destruction des édifices volcaniques à l’échelle d’un arc volcanique, ainsi que sur les processus de transport et de recyclage des sédiments volcanogéniques dans les bassins océaniques.

Retrouvez les commentaires de nos chercheurs français et des autres scientifiques de cette expédition sur le blog du Joides Resolution !

Retrouvez plus d’informations sur cette expédition sur le site de l’USIO et sur le site du Joides Resolution

La présentation en français de l’expédition par Anne Le Friant est disponible sur le site de l’IPGP.

Retrouvez ci-dessous un rapport post-campagne de la co-chef de mission Anne Le Friant :

L’expédition IODP 340 s’est déroulée du 3 mars au 17 avril 2012 au large des petites Antilles. Nous avons réalisé l’ensemble des forages prévus au large de Montserrat et de la Martinique. Nous avons foré 9 sites, en réalisant entre 2 et 3 puits de forage par sites, soit un total de 22 puits de forage. La récupération du matériel dans chaque puit de forage était en moyenne de 68 % (c’est-à-dire que sur un forage de 100 m de profondeur, nous avons récupéré 68 m de matériel) ce qui nous a permis de collecter 484 carottes soit 2384 m de matériel au total. Les objectifs de la mission ont été atteints avec succès. En ce qui concerne les aspects téphrochronologie et l’histoire des édifices volcaniques, nous avons par exemple réalisé un forage à l’ouest de Montserrat qui permet de remonter à plus de 4 Ma et par conséquent de reconstruire toute l’histoire éruptive de Montserrat. Au large de la Martinique, nous pensons pouvoir remonter à plus de 35 0000 ans et couvrir ainsi l’histoire de la Montagne Pelée et de certains édifices plus anciens. Concernant les instabilités de flancs de volcans et l’étude des dépôts d’avalanche de débris, nous avons mis en évidence une déformation importante dans les sédiments, déformation liée probablement à la mise en place de ces avalanches de débris catastrophiques. Ces résultats ouvrent par conséquent de nouvelles perspectives quant à l’histoire des volcans antillais et la compréhension des processus d’instabilité associés, nouvelles pistes de recherche sur lesquelles nous allons travailler dans les prochaines années.