Thèse : Terre de Feu...

Terre de Feu : interactions entre tectonique et climat à la terminaison sud de l’Amérique, de l’Oligocène au Quaternaire

Secteur d'activité : Recherche et enseignement

Employeur : Université Savoie Chambéry

Contact : Joseph MARTINOD et Riccardo VASSALLO

Localisation : Chambéry

Description :

       La Terre de Feu et le Passage de Drake qui sépare le continent sud-américain de la péninsule Antarctique constituent des régions privilégiées pour comprendre les interactions entre tectonique et changement climatique, ceci à plusieurs échelles de temps. D’une part, l’ouverture à l’Oligocène d’un passage entre les 2 continents a permis la mise en place du courant circumpolaire, entraînant l’isolement et favorisant le refroidissement du continent austral. D’autre part, la Terre de Feu (de 52° à 56° de latitude Sud) constitue un endroit unique pour étudier les étapes qui ont marqué la fin de la dernière glaciation au niveau des "cinquantièmes hurlants". Enfin, la Terre de Feu se situe à l’extrémité la plus méridionale de la Cordillère des Andes, en bordure de 3 grandes plaques tectoniques : la plaque Antarctique qui passe en subduction sous les Andes australes, la plaque Amérique du Sud, et la plaque Scotia apparue lors de l’ouverture du Passage de Drake. Le mouvement de coulissage sénestre qui se produit aujourd’hui entre les plaques Scotia et Amérique du Sud est principalement accommodé par la Faille du Détroit de Magellan et sa prolongation vers l’ouest, la Faille du Lac Fagnano. Ce système de Failles est responsable du séisme de 1949 de magnitude 7,5, et d’un séisme de magnitude équivalente survenu en 1879. L’évolution géologique de cette vaste région à cheval sur l’Argentine et le Chili reste mal connue, en dépit de son intérêt et d’infrastructures routières qui se sont largement développées au cours des 20 dernières années.  

      L’objectif du travail de thèse proposé consiste à quantifier précisément l’activité géologique Quaternaire de cette région, ainsi que ses liens avec l’évolution géologique survenue depuis l’ouverture du Passage de Drake. Une grande partie de la Terre de Feu a été recouverte par des glaciers descendant de la Cordillère lors du dernier maximum glaciaire. Cet épisode est largement responsable de la morphologie actuelle de cette région, dominée par des dépôts et des formes d’érosion d’origine glaciaire. Aujourd’hui, les glaciers recouvrent encore une bonne partie de la Cordillère de Darwin. Malgré la jeunesse de la morphologie de cette région, la trace en surface de faille du Lac Fagnano apparait clairement à l’affleurement. Nous proposons dans un premier temps de caractériser l’activité de cette faille à l’aide des méthodes géologiques et géophysiques que notre équipe maîtrise et qui a déjà été mise en œuvre dans des contextes géologiques similaires :

  •       Mesure des déplacements accommodés par la faille à l’aide d’observations d’images satellitaires, de MNT, d’observations de terrain. Les marqueurs créés lors du retrait des glaciers (moraines, tourbières intercalées, polis glaciaires…) et décalés par les failles seront datés à l’aide d’analyses 14C et par isotopes cosmogéniques. Ces observations permettront d’obtenir des vitesses de déformation, et en parallèle, de préciser les étapes de recul des glaciers de cette région.
  •           La présence de failles observées dans des formations superficielles récentes suggère un enregistrement sédimentaire de bonne qualité de la tectonique active. La réalisation de tranchées à travers ces failles actives permettra mettre en évidence un calendrier des séismes anciens.
  •          Utilisation de sondages et de profils sismiques lacustres dans le but d’observer des phénomènes de déstabilisation sédimentaires résultant de séismes et de préciser les fluctuations des taux de sédimentation sous l’effet des fluctuations climatiques.
  •           Mesure des déformations actuelles par interférométrie radar, complétées de l’analyse de déplacements déduits de mesures GPS.
  •          Toutes ces observations seront replacées dans le contexte géologique régional, afin de mettre en évidence les changements de régime tectonique survenus depuis le début de l’ouverture du Passage de Drake et la surrection de la Cordillère de Darwin.

Afin de mettre en œuvre ce programme, nous bénéficions d’excellents contacts avec des collègues tant en Argentine (M. Ghiglione, Université de Buenos Aires) qu’au Chili (J. Cortès, Université de Concepcion ; G. Aguilar, Université du Chili à Santiago, etc…) avec lesquels nous avons conduit des programmes scientifiques bilatéraux qui fonctionnent depuis plusieurs années.