Auteur : Michel Corsini, Université de Nice Sophia-Antipolis.
L'arc des Petites Antilles est situé dans un contexte de convergence de plaques tectoniques qui fonctionnent depuis environ 50 Ma (fig.suivante).
Carte schématique représentant l'archipel des Petites Antilles dans le contexte de la tectonique des plaques
La plaque Américaine se rapproche de la plaque Caraïbe avec une vitesse moyenne de 2 cm/an. A l’aplomb de l’arc volcanique des Petites Antilles, la plaque nord-américaine s’enfonce sous la plaque Caraïbe. Ce phénomène géodynamique qui entraîne la disparition progressive de la lithosphère océanique correspond à une subduction océanique. La subduction de la lithosphère océanique est marquée par de nombreux tremblements de terre très profonds. Les séismes résultent du glissement et du frottement des roches le long des failles qui se développent dans la zone fortement déformée entre les deux plaques convergentes. Dans les zones de subduction, la répartition des séismes en profondeur permet d’imager la géométrie de la plaque plongeante : cette surface est appelée plan de Wadati-Benioff.
Sous l’arc des Antilles (fig.suivante), ce plan présente un pendage élevé (de l’ordre de 60°) et la plaque nord-américaine se trouve à une profondeur supérieure à 100 km.
Les zones de subduction constituent de vastes domaines dans lesquels se concentre l'essentiel de l'activité sismique de la planète. Elles sont caractérisées par des séismes qui peuvent atteindre des magnitudes supérieures à 9 sur l'échelle de Richter, comme celui qui s’est produit au large de Sumatra en décembre 2004. Les zones de subductions sont également caractérisées par une intense activité volcanique, dont les manifestations particulièrement explosives sont très dangereuses pour l'homme.
Cette situation fait de l’arc insulaire des Petites Antilles une région à fort aléas volcanique et sismique, auxquels viennent s’ajouter l’aléa gravitaire et les tsunamis.
Coupe en profondeur de la sismicité enregistrée sur une période de 5 ans autour de la Guadeloupe
Des recherches géologiques, géophysiques et géochimiques sont menées actuellement sur l’arc des Antilles pour acquérir de nouvelles données et améliorer la gestion des risques naturels.
Le but de ces études pluridisciplinaires est de :
• comprendre les processus déclencheurs des grandes explosions volcaniques et mettre au point des modèles fiables de simulation des écoulements volcaniques, afin d'établir des cartes de risques précises ;
• caractériser par l'imagerie sismique la géométrie détaillée de la zone de subduction, et préciser la nature et l’évolution des failles majeures, qui contrôlent la sismicité à l'échelle régionale, en surface et en profondeur.
Ces études portent essentiellement sur la caractérisation des champs de déformation récents et sur la répartition de la sismicité à terre comme en mer.
Modèle interprétatif de l'activité sismique et volcanique liées à la subduction sous les Petites Antilles
Mesures géodésiques sur et autour de la plaque caraïbe comparées aux prédictions du modèle NUVEL
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