transect sismique continu entre l'arc des nouvelles-hébrides et la...

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O Académie des sciences / Elsevier, Paris Océanographie / Oceanography (Géophysiquemarine / Marine Geophysics) Transect sismique continu entre l’arc des Nouvelles-Hébrides et la marge orientale de l’Australie : programme FAUST (French Australian Seismic Transect) Continuous seismic transect between the New Hebrides Arc and the Eastern Australian Margin: FAUST (French Australian Seismic Transect)program Sabrina Van de Beuquea,Jean-MarieAuzendebgYves Lafoy“, Gdeorge Bernardeld, Alex Nercessiane, Marc Régnierf, Phil Symonds , Neville Exon a UBO, 29200 Brest, France, c/o Orstom, BP A5, Nouméa, Nouvelle-Calédonie,France Ifremer, DRO/GM, c/o Orstom, BP A5, Nouméa, Nouvelle-Calédonie,France Services des mines et de l’énergie, BP 465, Nouméa, Nouvelle-Calédonie,France AGSO, GPO Box 378, Canberra ACT 2601 , Australie Orstom, BP A5, Nouméa, Nouvelle-Calédonie,France e Institut de physique du globe, 4, place Jussieu, 75005 Paris, France Abstract-Within the framework of the joint FAUST (French Australian Seismic Transect) program, the Australian research vessel Rig-Seismic recorded a series of multichannel seismic profiles between the New Hebrides Arc and the Australian Margin. The very high quality of these profiles allows the examination of the continental or oceanic basement over the whole area surveyed. In basins beneath the eastern margin of the northern Lord Howe Rise and the New Caledonia Basin, where the crust is thinner, the Moho discontinuity is present at about 8.5 seconds two-way time (TWT) (about 12-13 km) on the profiles processed onboard. The data collected suggest that the sedimentary section within the basins includes syn-rift Cretaceous sediments that are not yet definitively identified. The Upper Eocene-Middle Oligocene subduction of the Australian plate beneath the Pacific plate is highlighted by thrust faults concentrated along the Lord Howe, Norfolk and Fairway Ridges. This episode probably corresponds to the period of convergent tectonism associated with the Upper Eocene obduction of the New Caledonian ophiolites. (O Académie des sciences / Elsevier, Paris.) South-West Pacific / seismic / oceanic crust / continental crust / tectonism Résumé - Dans le cadre du programme de coopération FAUST (French Australian Seismic Transect), le navirede rechercheaustralien Rig-Seismica réalisé une série de profilssismiques multitracesentre l’arc des Nouvelles-Hébrides et la marge Australienne. La très haute qualité de ces profils permet de suivre le substratum continental ou océanique de l’ensemble du domaine couvert. Dans les bassins, le traitement fait à bord laisse déjà apparaitre la discontinuité de Mohorovicic à une profondeur de 8,5 std (environ 12 km). Les données sur le remplissage des bassins suggèrent l’existence, en profondeur, de niveaux anciens anté- crétacé non identifiésjusqu’à aujourd’hui. Enfin, la convergence Éocène moyen - Oligocène supérieur des plaques Pacifique et Australienne a pour paroxysme I’obduction des ophiolites sur le bâti Calédonien à I’Éocène supérieur. (O Académie des sciences / Elsevier, Paris.) Sud-Ouest Pacifique / sismique / croûte océanique / croûte continentale / tectonique ~~~~~~ ~~ Note présentée par Jean Aubouin. Note remise le 28 septkmbre 1998, acceptée après révision le 7 octobre 1998. Fonds Documentaire OWST I C. R. Acad. Sci. Paris, Sciences de la +erre et des planètes / Earth & Planetary Sciences 1 - -,

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O Académie des sciences / Elsevier, Paris Océanographie / Oceanography (Géophysique marine / Marine Geophysics)

Transect sismique continu entre l’arc des Nouvelles-Hébrides et la marge orientale de l’Australie : programme FAUST (French Australian Seismic Transect)

Continuous seismic transect between the New Hebrides Arc and the Eastern Australian Margin: FAUST (French Australian Seismic Transect) program Sabrina Van de Beuquea, Jean-Marie AuzendebgYves Lafoy“, Gdeorge Bernardeld, Alex Nercessiane, Marc Régnierf, Phil Symonds , Neville Exon a UBO, 29200 Brest, France, c/o Orstom, BP A5, Nouméa, Nouvelle-Calédonie, France

Ifremer, DRO/GM, c/o Orstom, BP A5, Nouméa, Nouvelle-Calédonie, France Services des mines et de l’énergie, BP 465, Nouméa, Nouvelle-Calédonie, France AGSO, GPO Box 378, Canberra ACT 2601 , Australie

Orstom, BP A5, Nouméa, Nouvelle-Calédonie, France e Institut de physique du globe, 4, place Jussieu, 75005 Paris, France

Abstract-Within the framework of the joint FAUST (French Australian Seismic Transect) program, the Australian research vessel Rig-Seismic recorded a series of multichannel seismic profiles between the New Hebrides Arc and the Australian Margin. The very high quality of these profiles allows the examination of the continental or oceanic basement over the whole area surveyed. In basins beneath the eastern margin of the northern Lord Howe Rise and the New Caledonia Basin, where the crust is thinner, the Moho discontinuity is present at about 8.5 seconds two-way time (TWT) (about 12-13 km) on the profiles processed onboard. The data collected suggest that the sedimentary section within the basins includes syn-rift Cretaceous sediments that are not yet definitively identified. The Upper Eocene-Middle Oligocene subduction of the Australian plate beneath the Pacific plate is highlighted by thrust faults concentrated along the Lord Howe, Norfolk and Fairway Ridges. This episode probably corresponds to the period of convergent tectonism associated with the Upper Eocene obduction of the New Caledonian ophiolites. (O Académie des sciences / Elsevier, Paris.)

South-West Pacific / seismic / oceanic crust / continental crust / tectonism

Résumé - Dans le cadre du programme de coopération FAUST (French Australian Seismic Transect), le navire de recherche australien Rig-Seismica réalisé une série de profils sismiques multitraces entre l’arc des Nouvelles-Hébrides et la marge Australienne. La très haute qualité de ces profils permet de suivre le substratum continental ou océanique de l’ensemble du domaine couvert. Dans les bassins, le traitement fait à bord laisse déjà apparaitre la discontinuité de Mohorovicic à une profondeur de 8,5 std (environ 12 km). Les données sur le remplissage des bassins suggèrent l’existence, en profondeur, de niveaux anciens anté- crétacé non identifiés jusqu’à aujourd’hui. Enfin, la convergence Éocène moyen - Oligocène supérieur des plaques Pacifique et Australienne a pour paroxysme I’obduction des ophiolites sur le bâti Calédonien à I’Éocène supérieur. (O Académie des sciences / Elsevier, Paris.)

Sud-Ouest Pacifique / sismique / croûte océanique / croûte continentale / tectonique ~~~~~~ ~~

Note présentée par Jean Aubouin. Note remise le 28 septkmbre 1998, acceptée après révision le 7 octobre 1998. Fonds Documentaire OWST

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C. R. Acad. Sci. Paris, Sciences de la +erre et des planètes / Earth & Planetary Sciences 1 - -,

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S. Van de Beuque et al,

Abridged version

The area between the New Hebrides Arc and the Eastern Australia Margin is one of the few regions of the world where all the major geodynamic themes associated with the oceans can be found within a 2 O00 km-wide zone. These themes include: rift onset; the initial stages of ocean basin formation, seafloor spreading, subduction and related phenomena; ob- duction o f oceanic crust and upper mantle; island arc forma- tion; and collision between island arc and continental microb- locks. Its geodynamic evolution can be summarised schematically as follows. a) Up to the Early Cretaceous the eastern border of Gondwana is considered to be largely a convergent margin. b) From the Late Cretaceous to the Early Eocene thge was a period of divergence and extension within Gondwana, accom- panied by rifting and separation of Antarctic and Australian plates, northward migration of the Australian plate, opening of the Tasman Sea (Hayes and Ringis, 1973; Weissel and Hayes, 1977; Aubouin, 1982) and dismembering of the eastern Austra- lian borderland into a series of ridges and continental microb- locks (e.g. Lord Howe, Norfolk Ridges). c) The Late Eocene is marked by a phase of intraoceanic tectonism characterised by the uplift of fragments of oceanic crust and upper mantle, and the obduction of an ophiolitic sheet in the New Caledonia Arc. d) From the Late Oligocene to the present day there has been westward subduction of the Pacific plate under the Australian plate followed by eastward subduction of the Australian plate beneath the Pacific plate. Variations in the geometry of this boundary led to the formation of volcanic arcs of variable character, and the opening of back-arc basins (e.g. South Fiji Basin, North Fiji, Lau Basin).

--Since 1993, direct contacts between French and Australian representatives have allowed a better definition of the target area, and the final realisation of the FAUST project involving New Caledonian (Ifremer, Orstom, SME), French (Insu, IPGP, IFP) and Australian (Australian Geological Survey Organisa- tion, AGSO, Universities) institutions. Previous cruises made in the area were a significant help in the development of this project (Burns et al., 1973; van der Lingen et al., 1973; Ravenne et al., 1977; Willcox et al., 1980; Guignard and Ravenne, 1982; Mignot, 1984; Kennett and von der Borch, 1985; Rigolot, 1989; Lafoy et al., 1994, 1996; Dupont et al., 1995; Van de Beuque et al., 1998).

During a survey from 21st April to 24th May 1998 between Nouméa and Brisbane, the RV Rig Seismic carried out a series of deep seismic profiles between the New Hebrides Arc and the Eastern Australian Margin (figure I ) (Lafoy et al., 1998). The Rig Seismic was equipped with an array of 32 airguns (3 O00 cubic inches) with a 4 km-long streamer (256 channels).

The data acquired will allow us to make considerable progress in understanding the crust between the New Hebrides Arc and the Australian Margin (figures 2 and 3). We can now determine the crustal thickness above the deep reflectors interpreted as the Mohorovicic discontinuity (figure 4, and gain insights into whether the crust is continental or oceanic. The data also images the complete sedimentary section of the Loyalty, New Caledonia and Tasman Basins.

The discovery of deep reflectors in the Loyalty Basin (figure 5) allows us to re-examine the age of the formation of the Loyalty Basin, and to consider the possibility of a Late Cretaceous opening instead of an Eocene one, as suggested by Bitoun and Récy (1982).

The FAUST seismic profiles indicate that the basement beneath the Norfolk and Lord Howe Ridges is continental in nature, and is overlain by a succession of pre-Cretaceous sediments capped by a carbonate sequence. The post- Cretaceous cover is often eroded and consists mainly of post-Eocene section. This erosion is a result of the vertical and lateral tectonic events which affected the whole area during Paleocene-Eocene and Upper Eocene compressive phases, and is represented by angular unconformities within the ba- sins. The recognition of the effects of these compressive phases throughout the survey area indicates that they were not only concentrated along the Pacific and Australian plate boundaries (subduction trench or obduction front) but were also spread throughout the region in the early stages of each phase, particularly along basement ridges. For example, the profiles confirm that the northeastern margin of the Lord Howe Rise was overthrust during the Upper Eocene by a series of base- ment slices, which now constitute the Fairway Ridge, as previously indicated on conventional seismic surveys (Lafoy et al., 1994; Van de Beuque et al., 1998).

Finally, the shallowness of the Mohorovicic discontinuty (12-15 km) observed on the onboard monitor profiles in the New Caledonia Basin, and possibly also in the Fairway and Loyalty Basins, supports a possible oceanic origin for the basement of these basins.

I . Introduction

Le domaine situé à l’est du continent Australien, entre la marge et l’arc des Nouvelles-Hébrides, est probablement l‘un des rares domaines ob, en l’espace d’environ 2 000 km, sont réunis les thèmes majeurs de la dynamique des domaines océaniques et de leur relation avec les zones émergées, continentales ou insulaires : riftogénBe,

stades initiaux de l’ouverture océanique, subduction et phhomènes associés, obduction de portion de croûte oc6anique et de manteau supérieur, structure d‘un arc insulaire actif, collision entre arc insulaire et microblocs continentaux. Schématiquement, son histoire géodynami- que peut se résumer ainsi : a) jusqu’au Crétacé inférieur, la bordure orientale du Gondwana est le siège d‘une activité de type marge active ; b) du Crétacé inférieur à I‘Éocene

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1998.327,761-768 -,

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Transect sismique continu entre l'arc des Nouvelles-Hébrides

supérieur, on observe la dispersion du Gondwana, la séparation des plaques Antarctique et Australienne et la migration vers le nord de la plaque Australienne, I'ouver- ture de la mer de Tasman et la dilacération de la bordure australienne en une série de rides et de microblocs conti- nentaux (rides de Lord Howe, de Norfolk et de Dampier) ; c) à I'Eocène supérieur, une tectonique intraocéanique se manifeste par la surrection de panneaux de croûte et de manteau supérieur et par I'obduction de la nappe ophio- litique Calédonienne ; d) de l'Oligocène supérieurà l'Ac- tuel, il y a subduction de la plaque Pacifique sous la plaque Australie, suivie par une subduction vers l'est de la plaque Australie sous la plaque Pacifique. Selon la géo- métrie des frontières considérées, ce phénomène abytit à la création d'arcs volcaniques et à l'ouverture de bassins en arrière de ces arcs (bassin Sud-Fidjien pendant I'Oligo- cène, bassin Nord-Fidjien depuis 1 O à 12 Ma). La frontière entre Australie et Pacifique se déforme et entre en collision avec l'Eurasie et, dans certains cas, avec des arcs antérieu- rement créés. Les bassins marginaux existants continuent à évoluer (cas du bassin Nord-Fidjien), d'autres se créent

en arrière des arcs migrants (bassin de Lau et de Manus, qui s'ouvrent depuis environ 3 Ma).

Depuis 1993, des contacts entre scientifiques français et australiens ont permis de préciser les objectifs d'une série de profils de sismique multitraces forte pénétration dans le domaine considéré. II s'agit du programme FAUST (French Australian Seismic Transect), impliquant divers instituts de recherche en Nouvelle-Calédonie (SME, Ifremer, Orstom), en France (Insu, IPGP, IFP) et en Australie (AGSO, univer- sité de Sydney). Ces profils font suite à une série d'inves- tigations géologiques et géophysiques dans le domaine considéré (Ravenne et al., 1977 ; Willcox et al, 1980 ; Guignard et Ravenne, 1982 ; Mignot, 1984 ; Rigolot, 1989 ; Lafoy, 1994, 1996 ; Dupont et al.,l 995).

Du 21 avril au 24 mai 1998, de Nouméa à Brisbane, le navire de recherche australien Rig-Seismic, équipé d'un réseau de 32 canons à air et d'une flûte de 256 traces, a réalisé 4 500 km de profils sismiques (figure 7) entre l'arc des Nouvelles-Hébrides et la marge orientale de I'Austra- lie (Lafoy et al., 1998).

I

S20"

S220

524'

526"

S28'

530'

532"

Figure 1. Bathymétrie simplifiée du domaine couvert par le levé Rig-Seismic. Plan de position des profils LHRNC A, B, C et D, tirés pendant la campagne FAUST. Croix : forages DSDP Leg 21 ;triangle : forages DSDP Leg 30.

Simplified bathymetry of the Rig-Seismicsurvey area, showing the location of profiles LHRNC A, B, C and D shot during the FAUST cruise. Cross: DSDP sites Leg 21 ; triangle: DSDP sites Leg 30.

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L i -2

C. R. Acad. Sci. Paris. Sciences de ia terre et des planètes 1 Earth & Planefay ScLyces 199a.327.761-76a

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S. Van de Beuque et al,

2. Contexte géologique

La zone d’étude s’étend depuis la marge orientale Aus- tralienne jusqu’à la partie méridionale du système arc- fosse des Nouvelles-Hébrides. L’ensemble de la zone est dominé par la subduction de la plaque Australienne sous l’arc des Nouvelles-Hébrides, actif depuis le Miocène supérieur (Dubois et al., 1974), à un taux moyen de 12 “an-’, selon une direction de convergence WSW-ENE (Dubois et al., 1977). Cette subduction s’ac- compagne de la collision entre la ride des Loyauté et l’arc des Nouvelles-Hébrides (Monzier, 1993). La structure glo- bale de la zone d’étude résulte essentiellement de I’ouver- ture successive de bassins depuis le Crétacé superieur. Ces phénomènes distensifs ont débuté avec l’ouverture des bassins de la mer de Tasman et de Nouvelle-Calédonie (Weissel et Hayes, 1977 ; Mignot, 1984). L‘ouverture de ces bassins a provoqué l’isolement de la ride de Lord Howe, située entre la mer de Tasman et le bassin de Nouvelle-Calédonie, et de la ride de Norfolk, à l‘est du bassin de Nouvelle-Calédonie. Au cours de I’Éocène ter- minal, un panneau de lithosphère océanique a été charrié, selon une direction NNE à SSW, sur le bâti Calédonien (Avias, 1967 ; Paris, 1981)’ partie émergée de la ride de Norfolk, pour constituer la chaine ophiolitique. Aujourd’hui, la frontière des plaques Australienne et Paci- fique s’est déplacée en direction de la. zone de subduction des Nouvelles-Hébrides (Monzier, 1993 ; Lafoy et al., 1996).

Cinq principaux forages DSDP (Deep Sea Drilling f ro- ject) ont été réalisés dans la zone d’étude (figure 7) (Burns,

594 m

764 -

J 208

\ 7800 7900

Andr,ews et al., 1973 ; Van der Lingen et al., 1973 ; Ken- nett et Von der Borch, 1985). À partir de ces données, Willcox et al. (1 980) ont retracé l‘environnement stratigra- phique de la partie centrale de la ride de Lord Howe et de la partie sud du bassin de Nouvelle-Calédonie.

3. Les résultats préliminaires de la campagne FAUST

U n des résultats majeurs de la campagne du Rig-Seismic est la définition précise de la couverture sédimentaire des bassins et des rides constituant la zone Ouest; Calédonienne. La figure 2 illustre le calage du forage 208 du leg DSDP 21 (Burns, Andrews et al., 1973) sur le profil LHRNC-,D (figure 3). Les 594 m de sédiments forés mon- trent une première séquence, d’âge Oligocène supérieur à Actuel, limitée à la base par un réflecteur de forte ampli- tude, correspondant à la discordance régionale Éocène supérieur - Oligocène moyen. La seconde séquence est d’âge Éocène moyen et sa limite inférieure est caractérisée par une lacune de dépôt du Paléocène moyen à I’Éocène inférieur. Le forage s’arrête dans des formations d’âge Crétacé supérieur, à proximité, sur le profil, du réflecteur basal de la troisième séquence. Cette séquence est datée du Crétacé supérieur au Paléocène moyen. La quatrième séquence correspond aux séries anté-Crétacé supérieur consolidées et liées au substratum. Elle pourrait corres- pondre aux formations identifiées sur la marge Est- Australienne, dont les plus anciennes sont d’âge Dévono- Carbonifère.

8000

Boue calcaire

O 1 Okm Chert i ,

Figure 2. Calage du profil sismique LHRNC B avec le forage DSDP 208 (Burns, Andrews et al., 1973).

Correlation between the LHRNC B profile and DSDP hole 208 of DSDP Leg 21 (Burns et al., 1973).

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Transect sismique continu entre l’arc des Nouvelles-Hébrides

2000

Lord Howe Rise

shot point

New Caledonia

-m

shot point 6000 4000 2000

shot point shot point 48000 46000 34000 32000 30000 28000 26000 24000 22000

Dampier Middleton

Figure 3. Interprétation préliminaire du profil LHRNC-D, recoupant l’ensemble de la zyne depuis l‘arc des Nouvelles-Hébrides jusqu‘à la marge Est-Australienne. 1 : sédimeFts de l’Oligocène supérieur à l‘Actuel ; 2 :sédiments de I‘Eocène supérieurà l’Oligocène supérieur ; 3 : sédiments du Paléocène supérieur à I‘Eocène supérieur ; 4 : sédiments du Crétacé supérieur au Paléocène supérieur - Crétacé ; 5 : sédiments du Crétacé

ur au Crétacé supérieur ; 6 : sédiments anté-Crétacé ; 7 : croûte océanique, 8 : socle continental. Exagération verticale : 40. I !

Preliminary interpretation of profile LHRNC-D transect across the whole region from the New Hebrides Arc to the Australian Margin. 1 :continental basement; 2: oceanic crust; 3: pre-Cretaceous; 4: Lower to Upper Cretaceous sediments; 5: Upper Cretaceous to Upper Paleocene sediments; 6: Upper Paleocene to Upper Eocene sediments; 7: Upper Eocene to Upper Oligocene; 8: Upper Oligocene to present day sediments. Vertical exaggeration: 40.

Le calage du remplissage sédimentaire nous permet de proposer une première interprétation du profil LHRNC-D (figure31, qui est un transect continu entre l’arc des Nouvelles-Hébrides et la marge orientale Australienne. Sur ce profil, nous distinguerons, du nord-est au sud-ouest, quatre bassins principaux, séparés par des rides : le bassin des Loyauté, séparé du bassin de Nouvelle-Calédonie par la ride de Norfolk, les bassins de Middleton et de Tasman, limités à l’est par la ride de Lord Howe et séparés par la ride Dampier.

Les quatre bassins présentent des caractéristiques com- munes. Leur substratum est de nature océanique, ainsi que l’avaient suggéré Shor et al. (1971), Woodward et Hunt (1971) et Ravenne et al. (1 977). D‘autre part, les profils tirés par le Rig-Seismic montrent que leur remplissage sédimentaire est identique, c’est-à-dire qu’il comprend les quatre séries sédimentaiies décrites plus haut, allant des sédiments anciens d’âge Crétacé aux sédiments actuels. On y retrouve aussi les discordances angulaires marquant

les épisodes tectoniques de la limite Paléocène-Éocène et Éocène supérieur - Oligocène moyen (Ravenne et al., 1977 ; Van de Beuque et al., 1998) et correspondant à des surfaces d’érosion sur les rides.

Contrairement aux bassins de Nouvelle-Calédonie, de Middleton et de Tasman, dont la profondeur varie entre 3 500 et 4 500 m, reflétant une évolution verticale (( nor- male )), la terminaison sud du bassin des Loyauté est située à une profondeur nettement moindre (1 500 m), malgré son substratum océanique. Sa profondeur, particulière- ment faible, pourrait être liée à I’épisode de surrection provoqué par la phase de compression de I’Éocène moyen 2 supérieur, ayant abouti à I’obduction des ophiolites néocalédoniennes (Avias, 1967 ; Paris, 1981). Dans le bassin des Loyauté, les dépôts les plus anciens étaient estimés d’sge É o c h e inférieur (8itoun et Récy, 1982). Les données de la campagne du Rig-Seismic mèttent en évi- dence l’existence d’une série sédimentaire, d’âge anté- Crétacé supérieur, en tout point comparable à celle recon-

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S. Van de Beuque et al.

nue dans les autres bassins de la zone. La création du bassin des Loyauté serait, de ce fait, sensiblement anté- rieure à ce qui était proposé. Les données de géophysique récoltées sur la ride de Nouvelle-Calédonie marquent l’enracinement de la nappe ophiolitique dans le bassin des Loyauté (Collot et al. 1987, 1988). Les données de la campagne du Rig-Seismic, situées plus au sud, mettent en évidence des surrections de panneaux de croûte océani- que sans charriage évident (Auzende et al., en prépara- tion).

Dans le bassin de Nouvelle-Calédonie, le pré- traitement réalisé à bord permet de faire clairement appa- raître un réflecteur profond situé entre 8,5 et 9 std, alors que la base du remplissage sédimentaire est située à 6,8 std. Ce réflecteur profond (figure 4), qui est visible à la fois sur les profils LHRNC-C et D, peut être interprété comme représentant la discontinuité de Mohorovicic. Une première approximation conduità estimer I’épaisseur de la couverture sédimentaire à environ 3 O00 m, celle de la croûte à près de 5 700 m, ce qui situerait le moho à environ 12 500 m de profondeur. Ceci confirmerait la nature océanique de la croûte du bassin de Nouvelle- Calédonie.

Les bassins de Middleton et de Tasman montrent un substratum d’aspect rugueux, caractérisant une nature océanique, à environ 7 std de profondeur. L’âge d’ouver- ture de la mer de Tasman se place entre les anomalies magnétiques 33 à 24 (Crétacé supérieur à Paléocène inférieur ; 82 à 60 Ma) (Hayes et Ringis, 1973 ; Weissel et

Hayes, 1977 ; Aubouin, 1982). Les rides de Norfolk et de Lord Howe sont les éléments structuraux majeurs de la zone. Le substratum de la ride de Norfolk est interprété comme un morceau de croûte continentale, augmenté d’une couverture sédimentaire ancienne permo-triasique (Shor et al., 1971 ; Paris et Lille, 1977 ; Cluzel et al., 1994). Le profil du Rig-Seismic montre effectivement cette suc- cession, mais montre aussi le rôle joue par les construc- tions volcaniques récentes (post-Oligocène) dans la cons- truction de la ride. La ride de Lord Howe est elle aussi interprétée comme un bloc continental (Launay et al., 1977 ; Willcox et al., 1980). Sa couverture sédimentaire, telle qu’elle apparaît sur les profils LHRNC-C et D (fi- gure5), est constituée par une séquence récente post- Oligocène. Elle repose directement sur une plate-forme représentant à la fois une surface d‘érosion correspondant aux événements de I’Éocène supérieur - Oligocène moyen et, probablement, le sommet de dépôts carbona- tés. Au-dessous, le profil montre une série de remplissage plus ancienne (dévono-carbonifère ?), recouvrant un substratum acoustique situé à environ 2 std sous la topo- graphie. Sur le bord nord-oriental de la ride de Lord Howe, le profil montre une succession d’écailles impliquant le substratum et la couverture sédimentaire d’âge anté- Éocène supérieur. L’événement compressif, Éocène moyen - Oligocène supérieur, a entraîné, dans sa phase initiale, la déformation contemporaine d’une vaste zone située entre la ride de Lord Howe et la limite des plaques Australienne et Pacifique. La convergence de ces plaques

6

7

8

9

std

Figure 4. La discontinuité de Mohorovicic dans le bassin de Nouvelle-Calédonie (interprétation préliminaire du profil LRHNC-C).

Preliminary interpretation of seismic profile LHRNC-C, showing the Moho discontinuity beneath the New Caledonian Basin.

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766 C. R. Acad. Sci. Paris. Sciences de Ia terre et des planètes / Earth & Planetary Sciences 1998.327.761-768

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Transect sismique continu entre l’arc des Nouvelles-Hébrides

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2

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2

3

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5

std

3

4

5

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Figure 5. Remplissage sédimentaire du bassin des Loyauté. 1 :sédiments de l’Oligocène supérieurà l’Actuel ; 2 :sédiments de I’Éocènesupérieur à l’Oligocène supérieur ; 3 :sédiments du Paléocène supérieur à I’Eocène supérieur supérieur ; 4 :sédiments du Crétacé supérieur au Paléocène supérieur Crétacé ; 5 : sédiments du Crétacé inférieur au Crétacé supérieur.

Sedimentary infilling of the Loyalty Basin. 1 : Upper Oligocene to present day sediments; 2: Upper Eocene to Upper Oligocene sedimentb3: Upper Paleocene to Upper Eocene sediments; 4: Upper Cretaceous to Upper Paleocene; 5: Lower to Upper Cretaceous sediments.

; 7

a pour effet la formation d’écailles chevauchant la ride de Lord Howe (Lafoy et al., 1994 ; Van de Beuque et al., 1998) vers le sud-ouest,pour former la ride de Fairway, dont le substratum est supposé de nature océanique (Du- bois et al., 1974 ; Lapouille, 1977).

4. Conclusions

Les données acquises pendant la campagne FAUST constituent, par leur qualité, une considérable avancée dans la connaissance de la croûte du domaine compris entre l’arc des Nouvelles-Hébrides et la marge orientale Australienne. Ces données permettent d’évaluer I’épais- seur de la croûte au-dessus des réflecteurs profonds repré- sentant le moho, et ainsi de préciser la nature océanique ou continentale de cette croûte. Elles permettent aussi d’obtenir une section complète et continue du remplis- sage sédimentaire des bassins des Loyauté, de Nouvelle- Calédonie et de Tasman.

C’est ainsi que la mise en évidence d’horizons profonds et anciens dans le bassin des Loyauté conduit à reconsi- dérer I’âge de la croûte océanique qui a obducté la Nouvelle-Calédonie et de réfuter l’hypothèse d’une créa- tion récente (Éocène inférieur) du bassin.

II apparait aussi sur les profils que les rides de Norfolk et de Lord Howe sont constituées par un soubassement de

nature continentale, recouvert par des niveaux très an- ciens anté-Crétacé, couronnés par une plate-forme carbo- natée. La couverture post-Crétacé est le plus souvent érodée et se limite aux horizons post-Éocène. Cette éro- Sion correspond aux événements tectoniques verticaux ou tangentiels qui affectent la région à la limite Paléocène- Éocène et à I’Éocène Moyen - Oligocène inférieur et qui se marquent, dans les bassins, par des discordances angu- laires. Cela signifie que, lors de ces épisodes de type compressif, la déformation n’est pas uniquement concen- trée sur la zone frontière entre les plaques Australienne et Pacifique (fosse de subduction ou front d’obduction) mais, dans les phases initiales, se répartit sur différentes zones, en particulier le long des rides de socle qui jalonnent la région.

Les profils sisrniques confirment que la bordure de la ride de Lord Howe est chevauchée à I’Éocène supérieur par une série d’écailles qui forment la ride de Fairway. Ce phénomène déjà décrit est, ici, manifestement démontré.

Enfin, la faible profondeur de la discontinuité de Moho- rovicic (entre 12 et 15 km), observée sur les profils prétrai- tés dans le bassin de Nouvelle-Calédonie et suggérée sur les profils dans les bassins de Fainivay et des LoYautét confirmerait l’hypothèse d’une nature océanique de la croûte constituant le soubassement de ces bassins.

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