Contexte volcanique et structural de l'hydrothermalisme récent dans le massif du Piton des neiges (île de La Réunion) : étude détaillée du cirque de Salazie
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Detailed geological study of the Salazie cirque, on Reunion Island, with additional information from the Mafate, Cilaos and Marsouins cirques, has resulted in a new interpretation of the volcano-structural evolution of the Piton des Neiges volcano. The construction of the shield volcano, from before 2. 10 to 0. 22 Ma began with the emission of voluminous lava flows of transitional character that progressively gave way to a silica oversaturated alkaline magma (basalt to quartz trachyte). A subsidence cauldron associated with a ring complex was formed in the central part of the volcano at the end of this stage. Between 0. 22 and 0. 15 Ma, extensive erosion of the shield volcano excavated the proto-Salazie and proto Marsouins cirques on the east flank of the volcano, coalescing with the cauldron. By 0. 18 Ma, a new eruptive cycle began the building of the stratovolcano with the eruption of silica undersaturated magma as ignimbrites and lava flows of basanitoid to trachytic composition. About 0. 07 Ma ago, a major extensional tectonic phase occurred, with the emission of silica oversaturated alkaline magma of hawaiitic to comenditic composition, from a shallow magma chamber. The most recent volcanic activity has been peripheral and scattered, with a variety of eruption mechanisms. In particular, two eruptive centers, on the edge of the graben, emitted lava flows and pyroclastic rocks until about 22,000 yrs B. P. . The study of secondary mineral parageneses has shown that, since about 0. 22 Ma, hydrothermal activity has always been closely controlled by tectonic structures. Each stage of cooling of the intrusions associated with the cauldron has been demonstrated, and study of the xenoliths in the ignimbritic breccias shows that concomitant fracturing has constituted a system of drains for hydrothermal fluids. The tectonic structures of the stratovolcano, in particular those related to the graben, have also acted as channelways for the circulation of medium and high temperature hydrothermal fluids. By comparison with active geothermal fields, the present existence of bicarbonate sodium chloride fluids and of acid sulphate fluids provides evidence of a geothermal aquifer.
Abstract FR:
L'étude géologique détaillée du cirque de Salazie (île de la Réunion), complétée par des données recueillies dans les cirques de Mafate, de Cilaos et des Marsouins, aboutit à l'élaboration d'un nouveau schéma d'évolution volcano-structurale du massif du Piton des Neiges. L'édification du volcan-bouclier (plus de 2,1 Ma à 220 000 ans) se traduit par la mise en place de volumineuses coulées de lave à caractère transitionnel auxquelles succèdent progressivement des laves alcalines sursaturées en silice (basaltes à trachytes quartzifères). Une caldeira de subsidence, associée à un complexe annulaire, se forme à la fin de cette phase dans la partie centrale du volcan. L'importante érosion du volcan-bouclier, entre 220 000 ans et 150 000 ans environ, conduit au creusement, sur son flanc oriental, des protocirques de Salazie et des Marsouins qui deviennent coalescents à la dépression caldérique. Un nouveau cycle éruptif débute la phase d'édification du stratovolcan vers 180 000 ans. Le magma alcalin impliqué, sous-saturé en silice, se met en place sous forme de dépôts ignimbritiques et de coulées de lave (basanitoides à trachytes). Vers 70 000 ans intervient une phase tectonique distensive majeure: le magma alcalin, sursaturé en silice (hawaiites à comendites), est alors émis à partir d'un réservoir superficiel. L'activité volcanique la plus récente est adventive et présente des dynamismes éruptifs variés. Deux centres émissifs notamment, situés en bordure du graben, émettent des coulées de laves et des pyroclastites jusque vers 22 000 ans bp. L'étude des paragénèses néoformées montre que, depuis 220 000 ans environ, l'hydrothermalisme a toujours été étroitement contrôlé par les éléments structuraux. Toutes les étapes du refroidissement des intrusions associées à la caldeira ont été mises en évidence, et l'étude des xénolites des brèches ignimbritiques montre que la fracturation concomitante a constitué un système de drains pour les fluides hydrothermaux. Les structures tectoniques du stratovolcan, notamment celles liées au graben, ont également guidé les circulations hydrothermales de moyenne et haute température. La présence actuelle de fluides de type bicarbonate chlorure sodique et de type sulfate acide est, par comparaison avec des champs géothermiques actifs, une incidence de l'existence d'un aquifère géothermal.