Mots clés : dyke, basalte, meseta, plateau basaltique, relief inversé, érosion, fenêtre asthénosphérique
Localiser sur la carte interactive (Latitude : -47.0784, Longitude : -71.7763)

Dykes au pied de la Meseta del Lago Buenos Aires en Patagonie argentine

Pierre Thomas

ENS Lyon - Laboratoire de Géologie de Lyon

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

06/05/2013

Résumé

Dykes classiques alimentant un plateau basaltique lié à un volcanisme atypique.


Figure 1. Dyke basaltique en Patagonie argentine, au pied du Cerro Zeballos , sur le bord de la route provinciale 41

Ce dyke basaltique est intrusif dans des sédiments continentaux oligo-miocènes. Il est ici visible sur une longueur d'environ 1 km. Il continue de l'autre côté de la crête, et a une longueur totale d'environ 2 km. Ce dyke fait partie d'un ensemble de plusieurs filons de direction E-O. Nous l'appellerons dyke n°1. Ces dykes alimentaient un plateau basaltique maintenant érodé localement mais qui affleure encore 4 km plus à l'Est : la Meseta del Lago Buenos Aires .

Coordonnées : 47°00'30'' S, 71°48'55'' O, province de Verra Cruz.


Il y a, au Sud de la Patagonie argentine, un important volcanisme basaltique majoritairement cénozoïque qui a émis de vastes coulées. L'érosion, en particulier l'érosion glaciaire (on est au pied oriental de la Cordillère des Andes, par presque 50° de latitude Sud), a intensément érodé ces coulées, qui pour la plupart forment maintenant des plateaux en position « inversée » : des meseta . Toutes les photographies de cet article ont été prises au pied occidental de l'un de ces plateaux : la Meseta del Lago Buenos Aires dont le volcanisme principal est daté de -7 Ma à l'actuel. Cette meseta mesure 60 x 50 km et domine d'environ 800 m la vallée où ont été prises les photographies. Ce type de volcanisme est principalement fissural. Les fissures d'alimentation sont dégagées par l'érosion sur les bords du plateau. Assez résistant à l'érosion et Intrusifs dans des sédiments gréso-argileux relativement tendres, ces filons d'alimentation forment maintenant des dykes spectaculaires.

Nous vous montrons aujourd'hui des photographies de trois de ces dykes, et des figures du cadre géographique et géologique de ce volcanisme.



Figure 4. Vue globale sur le dyke basaltique n°1 et sur l'encaissant sédimentaire (strates horizontales) qu'il intrude, Patagonie argentine, au pied du Cerro Zeballos

Un personnage habillé de noir, en bas à gauche, donne l'échelle.

Un deuxième dyke, que nous appellerons dyke n°2, est visible environ 200 m à gauche du dyke n° 1.


Figure 5. Vue sur un partie du dyke basaltique n°2, Patagonie argentine

Un personnage, vers le centre de l'image, à droite du dyke, donne l'échelle.


Figure 6. Vue rapprochée sur un partie du dyke basaltique n°2, Patagonie argentine


Figure 7. Vue globale du dyke basaltique n°3, Patagonie argentine

À gauche, le Cerro Zeballos (ou Pico Rojo , 2230 m), cheminée volcanique (neck) dégagée par l'érosion.


Figure 8. Vue d'une partie du dyke n°3, Patagonie argentine


Figure 9. Vue latérale du dyke basaltique n°3, Patagonie argentine

Certains fragments de ce dyke ont préservé un peu de sédiments (clairs) sur leur face Sud (à droite sur la photo).


Figure 10. Vue latérale rapprochée du dyke basaltique n°3, Patagonie argentine

Certains fragments de ce dyke ont préservé un peu de sédiments (clairs) sur leur face Sud (à droite sur la photo).


Figure 11. Vue par la tranche d'un fragment du dyke basaltique n°3, Patagonie argentine

La moitié gauche (Nord) du piton rocheux est formé de basalte. La moitié droite (Sud) est formée de grès néogène, protégé de l'érosion par le basalte. Quand il reste du grès accolé au basalte, c'est toujours sur la face Sud du dyke. On peut en déduire que l'érosion est localement plus intense sur les faces Nord que sur les faces Sud (vent, pluie et neige venant du Nord, bien qu'on soit dans l'hémisphère Sud).


Figure 12. Vues interprétée et non interprétée de la partie occidentale de la Meseta del Lago Buenos Aires , plateau basaltique alimenté par des dykes

Les trois dykes des figures précédentes (traits rouges localisés approximativement, en pointillés quand ils ont été érodés) se trouvent au pied du Cerro Zeballos .

La base du plateau basaltique (sur les roches sédimentaires oligo-miocènes) est figurée par un trait orangé (en pointillés quand elle a été érodée). Le sommet des coulées est figuré par un trait jaune.

De très nombreux autres filons non représentés ici alimentaient cette meseta basaltique.


Figure 13. La falaise basaltique qui constitue le sommet de la Meseta del Lago Buenos Aires , alimentée par les dykes

Cette falaise est constituée d'un empilement de nombreuses coulées basaltiques, qui forment un « mini-trapp ».


Figure 14. Localisation des dykes (1, 2 et 3), du Cerro Zeballos (4) et du rebord du plateau basaltique (5)


Figure 15. Vue de la Meseta del Lago Buenos Aires , plateau basaltique alimenté par des dykes

Le plateau s'étend (vers l'Est) de la punaise jaune quasiment jusqu'au bord droit de l'image. Il domine la Pampa de plusieurs centaines de mètres. À l'extrême gauche de l'image, le rebord oriental de la Cordillère des Andes.


L'origine et le contexte géodynamique de ce volcanisme à l'origine de vastes plateaux basaltiques à l'Est de la Cordillère des Andes, dans la Pampa argentine, est loin d'être claire. Ce volcanisme argentin fait partie des quelques pour-cents du volcanisme mondial qui ne sont pas clairement liés à l'une des trois causes « académiques » du volcanisme : dorsale/rift, subduction et point chaud. Si la Meseta del Lago Buenos Aires est daté du Miocène terminal au Quaternaire, d'autres plateaux similaires ont été émis durant tout le Tertiaire, et certains même au Crétacé supérieur. Ils sont majoritairement basaltiques (basaltes alcalins). Ils n'ont d'ailleurs pas forcément tous la même origine. Ils ne montrent pas de claire migration des âges comme le ferait un volcanisme de point chaud "standard" sur une plaque en mouvement. Ils sont beaucoup plus loin de la subduction que les volcans de subduction classiques. On évoque souvent un volcanisme de « fenêtre asthénosphérique », trou dans le slab plongeant dû à la subduction de la dorsale du Chili.

Figure 16. Carte géologique de la Patagonie du Sud

La flèche noire indique la Meseta del Lago Buenos Aires .

D'autres plateaux basaltiques assez similaires se trouvent au SE de cette meseta. D'autres plateaux basaltiques affleurent 500 km au Nord. Ils sont bien trop loin de la Cordillère des Andes pour être dus à la seule subduction.


Figure 17. La Patagonie et le volcanisme actif au Sud de l'Amérique du Sud

La Meseta del Lago Buenos Aires est localisée par la punaise jaune. Chaque triangle orange indique un volcan actif recensé dans Google earth . Leur alignement matérialise très bien le volcanisme « classique » de subduction. On voit très bien que la Meseta del Lago Buenos Aires est à l'Est de cette ligne volcanique. Quelques volcans actifs localisés sur la carte sont aussi dans la même situation. On voit très bien au milieu du Pacifique, la dorsale du Chili, dorsale qui entre en subduction sous les Andes. La Meseta del Lago Buenos Aires est justement à ce niveau. Est-ce un hasard ?


Figure 18. Localisation de la Meseta del Lago Buenos Aires en Amérique du Sud


Localiser sur la carte interactive (Latitude : -47.0784, Longitude : -71.7763)
Mots clés : dyke, basalte, meseta, plateau basaltique, relief inversé, érosion, fenêtre asthénosphérique