Géologie des Antilles

Géologie de la Guadeloupe: la Basse Terre

Contexte géographique et morphologique

La Basse - Terre s'étend sur 55 km de long et 25 km de large. C'est l'une des plus grandes îles de l'arc des Antilles.

Du nord au sud elle est parcourue par une chaîne montagneuse formée de roches volcaniques. Le sommet de cette chaîne culmine à 1 467 m au niveau du volcan de La Soufrière. C'est le plus haut sommet des Petites Antilles.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 1: Carte morphologique de la Basse Terre

Les ensembles volcano - structuraux

 

La Basse - Terre est constituée de sept complexes volcaniques:

  •  Le Complexe Basal situé dans la partie septentrionale de l'île.  Il affleure entre la Baie de Deshaies et la Pointe Allègre.
  • La Chaîne Septentrionale s'étend au sud du Complexe Basal, de Deshaies au nord aux Mamelles au sud.
  • La Chaîne Axiale se situe au sud de de la Chaîne Septentrionale
  • La Chaîne de Bouillante est située en bordure de la côte caraïbe et est limitée à l'est par les Pitons de Bouillante.
  • Les Monts Caraïbes forment l'extrémité méridionale de la Basse-Terre. 
  • Le Complexe Volcanique de Trois-Rivières - Madeleine. Il est localisé entre les Monts Caraïbes au sud et la Grande Découverte au nord.
  • Le Complexe Volcanique de la  Grande Découverte - Soufrière.  Il est situé entre la Chaîne Axiale et les Monts Caraïbes. Il comporte plusieurs édifices volcaniques: Grande découverte, Carmichaël, Morne Amic, l'Echelle, la Citerne et La Soufrière

Le Complexe Basal.

Il s'est mis en place entre 2,8 et 2,7 Ma.

Il recouvre une superficie relativement faible, 18,4 km2

Il est constitué de coulées de laves massives de nature andésitique  et de dômes isolés de 200 à 300 m d'altitude.

Les éruptions se sont produites le long de fissures N-S à N-NW à S-SE.

Dans ce complexe a été mis en évidence  (Verati , C et al., ) un métamorphisme hydrothermal qui se manifeste :

- par des plans de clivage au niveau de certains affleurements,

- par la présence d'enclaves tronquées,

- par des recristallisations faisant apparaitre des cristaux comme la chlorite dans la roche volcanique qui est donc une méta roche volcanique.

On est donc en présence d'un métamorphisme du faciès des schistes verts pour lequel la température élevée est le facteur principal, température apportée par les fluides circulants.

 Ce métamorphisme de basse pression et haute température est l'un des plus jeunes observables au monde et le premier a être mis en évidence dans les Petites Antilles.

 

La Chaîne Septentrionale.

Elle s'est mise en place entre 1,81 Ma et 1,15 Ma.

Elle s'étend sur une superficie d'environ 247 km2

Dans le temps on distingue les successions suivantes: coulées de lave acide, coulées andésitiques,  nuées ardentes dacitiques et des dômes dacitiques.

 

La Chaîne Axiale.

Son activité s'est étendue de 1 Ma à 435 000 ans. soit une durée du même ordre de grandeur que la Chaîne Septentrionale. Elle est constituée d'édifices alignés suivant une direction NNW-SSE allant des Pitons de Bouillante à la Montagne de Capesterre.

 

La Chaîne de Bouillante.

Elle s'est constituée de petits édifices volcaniques  maritimes et terrestre qui ont pris naissance entre entre  1 Ma et 200 000 ans. Elle se caractérise par une activité hydrothermale de haute température qui justifie la présence d'une centrale géothermique.

 

Les Monts Caraïbes.

.Ce sont les seuls volcans en Guadeloupe dont les produits émis recouvrent un large éventail allant des basaltes aux dacites. L''activité au départ est sous-marine. La mise en place se déroule aux environs de 500 000 ans. C'est un complexe d'environ 25 km2 formé de trois volcans: le Houëlmont, le Morne Grand Voûte et le Grand Ajoupa.

Les produits émis (laves, pyroclastites) se situent à la limite des données calco-alcalines et tholéitiques.

Au cours de l'éruption hydromagmatique, le magma entre en contact avec l'eau de mer ce qui augment son son explosivité.. Les explosions sont rythmiques, les produits émis vont alors s'accumuler sous forme de strates dont l'épaisseur et la granulométrie sont fonction de la violence de l'explosion.

 

Le Complexe Volcanique de Trois - Rivières - Madeleine.

 Son activité a débuté il y a 100 000 ans et s'est terminé il y a 1 000 ans. Elle a produit la coulée du Palmiste, le dôme visqueux de la Madeleine.

 

Le Complexe Volcanique de la Grande Découverte - Soufrière.

Il est constitué de plusieurs édifices volcaniques: Grande Découverte, Carmichaël, Morne Amic, l'Echelle,la Citerne et La Soufrière.

Son activité a débuté il y a 205 000 ans  et se poursuit actuellement.

La mise en place s'est déroulée en trois phases:

- Première phasephase  Grande Découverte (200 000 - 42 000 ans)

Elle se traduit par la mise en place de l'édifice principal au sud de la Chaîne Axiale. Elle s'est manifestée par l'alternance de coulées de laves andésitiques et des épisodes pyroclastiques. Trois explosions ont recouvert le sud de Basse Terre de retombées ponceuses: Anse des Pères (140 000 ans), Montval (108 000 ans) et Pintade. Cette dernière explosion est la plus importante (46 000 ans) elle a conduit à la formation d'une caldeira d'environ 3 km de diamètre.

- Deuxième phase: phase Carmichaël (42 000 - 11 500 ans)

Elle correspond à la mise en place du volcan de Carmichaël entre 42 400 et 11 500 ans à l'intérieur de la caldeira précédente. Cette mise en place s'est réalisée par des coulées de laves, par la mise en place de dômes, d'écoulements pyroclastiques et de dépôts pliniens. Ces activités se retrouvent au niveau des coulées de la Savane à Mulets; de la Savane aux Ananas, des Bains Jaunes et du Nez Cassé. les dépôts pyroclastiques affleurent au niveau de la Rivière du Carbet, des carrières de Saint Phy, de Calebassier et de Danoy.

- Troisième phase: phase Soufrière (8 500 - actuel)

Elle a débuté il y a 8 500 ans et se poursuit actuellement avec le dôme de La Soufrière. Cette mise en place s'est réalisée par une succession d'éruptions magmatiques: mise en place du dôme Amic, construction des cônes de l'Echelle et de la Citerne, mise en place du dôme de la Soufrière.

Notons que de nombreux effondrements de flancs ont affectés ce complexe, certains  ont atteint la mer.

Figure 3: Etapes de l'évolution des parties sommitales du Massif de la Soufrière.

Conclusion

Le volcanisme de la Basse-Terre présente un âge de plus en plus jeune (excepté les Monts Caraïbes)  du Nord au Sud. On peut donc parler de migration de ce volcanisme depuis 2,8 Ma dans cette direction Nord vers le Sud. Elle a été évaluée à la  vitesse de 18 à 25 km/Ma soit 1 à 2,5 cm/an. La vitesse de convergence entre la plaque Américaine et la plaque Caraïbe est du même ordre.


POUR ALLER PLUS LOIN

 

A. BARNOUD (2016) - Imagerie géophysique de l'île volcanique de Basse-Terre, Guadeloupe, par inversion de données sismologiques, gravimétriques et magnétiques. Thèse Université Grenoble Alpes.

 

M. BISSAINTE-LUBINO (1995) - Le complexe volcanique des Monts Caraïbes de Guadeloupe (Arc des Petites Antilles), Etude pétrographique, minéralogique et géochimique. Thèse Université de Jussieu. 

 

A. GADALIA, N. GSTALTER, D.WESTERCAMP (1988) - La chaîne volcanique de Bouillante, Basse-Terre de Guadeloupe (Petites Antilles): identité pétrographique, volcanique et géodynamique.  Géologie de la France n° 2-3 - 1988 p. 101 - 130.

 

L. MATHIEU, B. VAN WYK DE VRIES, C. MANNESSIEZ, N. MAZZONI, C. SAVRY, V.R. TROLL (2013) - The structure and morphology of the Basse Terre Island, Lesser Antilles volcanic arc. Buul Volcano (2013)

 

J. RICCI (2014) - Evolution spatio-temporelle du volcanisme de Basse-Terre (Guadeloupe, Petites Antilles) revisitée à partir de nouvelles données géochronologiques, géochimiques et géomorphologiques; Thèse Université Paris Sud.

 

A. SAMPER (2007) - Etude géochronologique, aspects géomorphologiques et géochimiques du volcanisme de l'île de Basse-Terre (Guadeloupe) et datation des structures d'effondrement de flanc majeures de l'Arc des Petites Antilles. Thèse Paris XI, Orsay.

 

C. VERATI et al (2018) - Arc-related metamorphism in the Guadeloupe archipelago (Lesser Antilles active island arc): First report and consequences. Lithos