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Université Paul Sabatier - Toulouse III (07/11/2006), Alain Lavenu (Dir.)
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THESE-Luis_Lara-12Nov06.pdf(30.6 MB)
NEOTECTONIQUE DE L'ARC VOLCANIQUE QUATERNAIRE DES ANDES DU SUD DU CHILI ENTRE 37° ET 42° S
Luis Enrique Lara Pulgar1

Les Andes du Sud au Chili se développent sur la marge active du continent Sud Américain, entre la plaque de Nazca et la plaque de l'Amérique du Sud et sont le résultat global de la convergence oblique durant le Cénozoïque. L'arc volcanique quaternaire, représenté par la Zone Volcanique Sud (ZVS: 33º-46ºS) présente une architecture qui peut être mise en rapport avec la déformation crustale développée dans cette marge convergente. Les provinces méridionales de la ZVS, situées entre 37ºS et le Point Triple du Chili (46ºS), coexistent avec la Zone de Faille Liquiñe-Ofqui (ZFLO), une structure d'intra-arc de longue vie. En particulier, l'arc volcanique dans le segment 37º-42° est formé par une série de chaînes volcaniques transversales et des groupes de cônes monogéniques situés sur la ZFLO dont l'évolution est le résultat de l'interaction entre les processus magmatiques et la néotectonique de l'arc volcanique.
L'étude de la néotectonique entre 37º-42ºS, avec l'analyse des caractéristiques principales du volcanisme dans cette région, permettent d'établir qu'une telle interaction est complexe au-delà de la relation spatiale évidente entre des volcans et des failles. D'abord, elle souligne l'influence de la croûte continentale fracturée qui est sous-jacente à l'arc volcanique. Tant la configuration préalable de l'arc que les anisotropies du substratum exercent un fort contrôle sur l'ascension, la mise en place et l'évolution des magmas quaternaires comme on peut le signaler, par exemple, dans le cas du Complexe Volcanique Puyehue-Cordón Caulle.
Le régime de déformation quaternaire, caractérisé par une transpression générale dextre avec une contrainte horizontale maximale (s1=sHmax) NE-SW, contrôlerait spécialement la distribution et l'évolution des chaînes transversales holocènes ainsi que les cônes de flanc dans les stratovolcans. Ce régime de contraintes régionales, en tout cas, dévie localement en s'adaptant aux structures du substratum. De même, des tenseurs de compression existent dans quelques secteurs et expliqueraient le soulèvement relatif de surfaces qui sont signalées dans la morphologie de la cordillère. Ces mouvements verticaux dans la ZFLO s'associeraient aussi avec des épisodes discrets de volcanisme qui permettent l'ascension de magmas primitifs directement depuis la source asthénosphérique.
Cependant, des tenseurs de transpression comme de compression maintiennent un s1=sHmax constant de direction NE-SW, ce qui justifie l'influence de la tectonique dans le transport de magma à travers la croûte comme étant une caractéristique d'échelle régionale.
De même, bien que moins récurrent, le déclenchement à distance d'éruptions volcaniques en raison de grands séismes dans la zone de subduction est un facteur additionnel qui explique certains épisodes et il est superposé au régime de déformation corticale à l'intérieur de l'arc volcanique.
Finalement, l'étude à l'échelle régionale des régimes de déformation crustale et le volcanisme associé permettent de comprendre comment se forme l'architecture complexe d'un arc volcanique, dont l'évolution spatiale et temporelle est contrôlée par une multiplicité de facteurs mais qui présente d'importantes régularités des transferts de masse à travers la croûte.
1:  LMTG - Laboratoire des Mécanismes et Transfert en Géologie
Néotectonique – volcanisme – tranpression – subduction – Andes du Sud

The Southern Andes in Chile occur along the active margin between Nazca and South American plates and they are a global result of the oblique convergence since the Cenozoic. Quaternary volcanic arc, there represented by the Southern Andean Volcanic Zone (SVZ: 33°-46ºS) shows an architecture that can be related with the crustal deformation along the convergent margin. The southern provinces of the SVZ between 37ºS and the Chile Triple Junction (46ºS), occur next to the Liquiñe-Ofqui Fault Zone (LOFZ), a long-lived intra-arc system. Specifically, the arc segment between 37°-42°S is formed by several oblique volcanic chains and clusters of monogenetic cones located atop of the LOFZ, which are a result of the interaction between magmatic and tectonic processes in the arc.
Neotectonic study of the volcanic arc between 37°-42°S, together with the analysis of the main features of volcanism in the region, allow to establish a rather complex interaction, beside the close spatial relationship between volcanoes and faults. First of all, the influence of the prefractured continental crust that underlies the arc should be remarked. The previous arc geometry and the basement anisotropy exert a strong control on the magma ascent, as can be observed on the Puyehue-Cordón Caulle Volcanic Complex case-study.
Quaternary stress regime, characterised by a dextral transpression with a NE-SW-striking maximum horizontal stress (σ1=σHmax), controls specially the distribution and magmatic evolution of the Holocene oblique chains and the flank cones of stratovolcanoes as well. This regional stress regime locally deviates according to basement structure. In addition, compressive stress tensors can partially explain the relative uplift that can be observed on the first order morphology of the Andean orogen. These vertical displacements can be related to discrete volcanic events that would pump primitive magmas directly from the asthenospheric source.
However, both transpressional and compressive tensors have a constant NE-SW- striking σ1 (σHmax), which support the regional influence of crustal tectonics on magma ascent and volcanism.
With minor frequency, remote seismic triggering by large subduction earthquakes is an additional factor that could explain some volcanic episodes and superposes to the ongoing crustal stress regime along the arc.
Lastly, the regional-scale study of the stress regimes and the volcanic features of arc segments allow understanding how the complex arc architecture is configured and how the mass transfer occurs through the crust.

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