Reconstruction de l'histoire des volcans de l'arc équatorien: contraintes pour l'évolution chronologique de l'arc andin et pour l'évaluation du risque volcanique.

par Mathilde Bablon

Projet de thèse en Structure et évolution de la terre et des autres planètes

Sous la direction de Xavier Quidelleur.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Sciences mécaniques et énergétiques, matériaux, géosciences , en partenariat avec GEOPS - Géosciences de Paris Sud (laboratoire) , Geochronologie et Dynamique des Systèmes Volcaniques (GDSV) (equipe de recherche) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2015 .


  • Résumé

    L'objectif de cette thèse est d'étudier l'activité volcanique passée de plusieurs édifices potentiellement actifs en Equateur afin de mieux comprendre les liens avec le contexte géodynamique et en déduire les implications en termes d'aléas volcaniques. Ces volcans, du Tungurahua au Chimborazo, présents le long d'une coupe au travers de la vallée inter-andine, entre les cordillères Occidentale et Orientale (Real) constituent un échantillonnage représentatif de la diversité du volcanisme équatorien. La reconstruction de l'histoire éruptive de ces volcans est indispensable pour notre appréhension de leur fonctionnement lors de crises éruptives futures, mais aussi pour comprendre l'évolution spatio-temporelle du magmatisme et du volcanisme à l'échelle de l'ensemble de l'arc. L'acquisition de contraintes temporelles fiables à l'aide de datations K-Ar couplées aux analyses géochimiques et à l'étude de la géomorphologie par SIG, permettra de mieux comprendre l'évolution géochimique spatiale et temporelle de ces systèmes volcaniques, la récurrence des cycles éruptifs et de calculer les taux d'émission des produits volcaniques. Cette approche nous permettra (1) de corréler les taux éruptifs avec le cadre géodynamique ; et (2) d'identifier les volcans potentiellement actifs et de mieux appréhender leur fonctionnement futur. La datation des phases initiales de construction de ces édifices apportera aussi de fortes contraintes sur le développement et la « densification » de l'arc. Elle permettra également de mieux comprendre l'influence de l'arrivée en subduction de la ride de Carnegie, qui, selon certains auteurs (Samaniego et al., 2005), a déclenché une production magmatique plus importante que celle observée sur d'autres segments de l'arc andin et une grande variabilité de composition des magmas. Par ailleurs, la datation des épisodes de déstabilisation de flancs ayant affecté certains volcans permettra de mettre en évidence un lien de causalité éventuel avec les variations climatiques quaternaires. Cette étude sera réalisée en cotutelle avec l'institut de géophysique de Quito (Equateur) et en collaboration avec l'IRD (Laboratoire Magmas et Volcans, Clermont Ferrand, France).

  • Titre traduit

    Reconstruction of the eruptive history of Ecuadorian volcanoes: constraints on the evolution of the Andean arc and for the assessment of volcanic hazards.


  • Résumé

    The objective of this thesis is to study past volcanic activity of several potentially active volcanoes in Ecuador in order to better understand their relationship with the geodynamic context and better assess volcanic hazards. These volcanoes, from the Tungurahua to the Chimborazo, present along an E-W section through the inter-Andean valley between the Western and Eastern Cordilleras (Real), are representative of the diversity of the Ecuadorian volcanism. The reconstruction of their past eruptive history is essential to our understanding of their functioning in future eruptive crises, but also to understand the spatiotemporal evolution of magmatism and volcanism throughout the Andean volcanic arc. The acquisition of reliable timing constraints using K-Ar dating coupled with geochemical analyses and the geomorphology reconstructed using GIS, will help to better understand the spatial and temporal geochemical evolution of these volcanic systems, the recurrence of eruptive cycles and variations of the emission rate of volcanic products. This approach will allow us (1) to correlate eruptive rate with the geodynamic framework, and (2) to identify potentially active volcanoes and to better understand their future eruptive behavior. The dating of the initial stages of construction of these volcanoes will also provide strong constraints on the development and 'densification' of the arc. It will also help us to better understand the influence of the arrival in subduction of the Carnegie Ridge, which, according to some authors (Samaniego et al., 2005), induced a larger magmatic production than that observed in other segments of the Andean arc and a large variability in magmas composition. Moreover, the dating of the flank collapse events that affected some volcanoes will highlight a possible causal relationship to Quaternary climatic variations. This thesis will be done in cotutelle with the Institute of Geophysics of Quito (Ecuador) and in collaboration with IRD (Laboratoire Magmas et Volcans, Clermont Ferrand, France).