Un modèle de développement océanique par saut de crête: Ouverture de la mer Scotia

Le bassin d’Ona est un petit bassin intra-océanique situé dans le coin sud-ouest de la mer Scotia. Cette région est cruciale pour comprendre les premières phases d’ouverture du passage de Drake, car elle pourrait contenir la croûte océanique la plus ancienne de toute la mer de Scotia occidentale, où des différences d’âge contradictoires entre l’Éocène et l’Oligocène ont été proposées à ce jour. Le moment précis de l’ouverture de la porte d’entrée entre les océans Pacifique et Atlantique a en outre des implications paléocéanographiques et mondiales importantes. Deux sous-bassins sont identifiés dans cette région, les bassins est et ouest de l’Ona, séparés par le relief sous-marin du Haut de l’Ona. Un ensemble dense de données géophysiques collectées au cours des deux dernières décennies est analysé ici. Les données comprennent des profils de réflexion sismique multicanaux et des données magnétiques et gravimétriques.

Le sous-sol océanique est fortement déformé par des failles normales, inverses et transcourantes, ainsi que affecté par des intrusions profondes du manteau. L’extension initiale et l’éclaircie continentale, suivie de l’étalement océanique, ont été suivies de compression et de poussée. Plusieurs creux allongés, délimités par des failles, représentent une épaisse séquence d’unités de dépôt dans le bassin. Huit unités sismiques sont identifiées dans un creux profond du bassin oriental de l’Ona. Les dépôts atteignent une épaisseur de 5 km, une valeur constante jamais rapportée auparavant dans la mer de Scotia. Un corps de faciès sismique chaotique est également observé au-dessus de la croûte continentale amincie de l’Ona High. Des anomalies magnétiques du fond marin plus anciennes que C10 (~28,5 Ma) peuvent être présentes dans la région. Les anomalies pourraient inclure jusqu’à chron C12r (~ 32 Ma), bien que leur identification soit difficile, car l’amplitude est modérée et la croûte océanique d’origine a été fortement déformée par des failles et des poussées ultérieures. La distribution des anomalies magnétiques n’est pas congruente avec l’étalement du fond marin à partir d’une seule crête. La plaine du bassin est inclinée et subduite vers le sud-ouest sous le bloc des îles Shetland du Sud, en particulier dans la partie ouest, où un prisme d’accrétion est identifié. Une telle tectonique, affectant localement jusqu’aux dépôts les plus récents, implique l’absence d’une partie de la croûte océanique primitive. Sur la base de la stratigraphie des dépôts et des anomalies magnétiques, un âge de 44 Ma est postulé pour le début de l’étalement océanique dans le bassin d’Ona oriental, tandis que l’étalement dans le bassin d’Ona occidental se serait produit au cours de l’Oligocène inférieur.

La tectonique, les unités de dépôt et l’âge de la croûte océanique fournissent des preuves supplémentaires concernant l’ouverture éocène du passage de Drake. La fragmentation tectonique initiale du pont Amérique du Sud–Antarctique, suivie d’une propagation océanique, a été caractérisée par le saut des centres d’épandage. Un centre d’étalement éocène dans l’est du bassin d’Ona a été le précurseur de la mer Scotia. Un modèle comprenant quatre phases évolutives tectoniques est proposé : Phase I, subduction du Pacifique – Paléocène à Éocène moyen ; Phase II, étalement de l’arc arrière de l’Ona oriental — Éocène moyen à fin; Phase III, saut de crête et étalement de l’arc arrière de l’Ona occidental – début de l’Oligocène; et Phase IV, saut de crête et étalement de la crête ouest de Scotia — début de l’Oligocène à la fin du Miocène.

Le développement de passerelles peu profondes a permis une connexion initiale entre les océans Pacifique et Atlantique et, par conséquent, a initié l’isolement thermique de l’Antarctique au cours de l’Éocène moyen et tardif. Des passerelles profondes qui ont renforcé l’isolement complet de l’Antarctique se sont développées dans le passage de Drake à partir de la transition Éocène / Oligocène. Une corrélation significative est observée entre la tectonique, les unités stratigraphiques et les événements climatiques majeurs, indiquant ainsi l’influence des événements tectoniques et paléocéanographiques locaux de l’océan Austral sur l’évolution globale.

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