Néotectonique et cinématique de la déformation continentale en Equateur

Situe dans le contexte d’une subduction rapide, (vitesse de convergence de 6-8 cm/an), l’Equateur est particulierement expose au risque sismique. La composante de la sismicite qui est directement attribuee au processus de subduction est depuis quelques annees l’objet de nombreuses etudes, mais la sismicite “indirecte” due aux processus de deformation dans la plaque superieure reste peu etudiee. Pourtant, les populations sont directement exposees a cette seismicite intracontinentale, qui reste dangereuse en raison de sa faible profondeur et distance aux zones densement peuplees.Le premier objectif de cette these est l’etude de la cinematique regionale, dominee par la presence d’un grand systeme de failles continentales decrochantes qui s’etend depuis la marge active (Golfe de Guayaquil) jusqu’a la frontiere Colombienne. De nombreuses failles associees au processus d’extrusion du Bloc Nord Andin montrent une trace geomorphologique tres nette mais ne sont pourtant pas cartees car les acces terrain ne permettent pas de conclure sur leur activite. L’analyse des photos aeriennes, d’images satellite et de MNT a differentes echelles nous a permis d’etablir tout d’abord un catalogue tectonique des structures majeures, homogene et systematique, puis de determiner la cinematique de la plupart des structures actives en Equateur a l’echelle Quaternaire. De plus, nous avons integre l’information sismologique (sismicite et mecanismes au foyer) et geodesique disponible a partir des reseaux nationaux de l’Equateur. Ceci nous a permis d’apporter des contraintes cinematiques sur le fonctionnement de ces structures et comparer les processus de deformation instantanes et cumules a l’echelle du Quaternaire. Le systeme tectonique majeur d’Equateur Chingual-Cosanga-Pallatanga-Puna (CCPP) montre une vitesse moyenne de 7 a 8 mm/an par rapport a Sud Amerique. Les structures qui le definissent sont principalement transpressives dextres, avec une distribution nette de la composante decrochant sur les failles de direction NE-SW, et de la composante inverse sur les structures plutot NS. Ce systeme tectonique majeur permet l’extrusion vers le nord du Bloc Nord-Andin. Notre interpretation implique l’existence et la definition d’un nouveau microbloc, isole sur le flanc Ouest de la structure CCPP, qui est limite a l’ouest par les systemes chevauchants de Quito et Latacunga, et a l’est par les failles du systeme Chingual Cosanga, depuis environ 3 Ma.Dans un deuxieme temps, l’analyse des marqueurs morphologiques de la deformation et de l’evolution des reseaux de drainage associee a un travail de detail sur le terrain et de datations nous ont permis d’etudier cette deuxieme region particuliere des Andes d’Equateur. Le systeme de chevauchements de Quito est forme par des failles inverses aveugles qui produisent en surface une serie de plis en echelon a vergence Ouest dans les depots volcaniques Quaternaire. Cette cinematique est confirmee par l’analyse de la sismicite superficielle et locale, et les mecanismes au foyer issus du reseau national RENSIG. Les donnees GPS montrent un taux de raccourcissement EW de 4 mm/an, accommode sur cette structure compressive particulierement active a l’echelle regionale. En profondeur le systeme de faille de Quito se connecte probablement vers l’ouest a l’ancienne suture, qui marque la limite des terrains oceaniques accretes au continent. L’analyse du reseau de drainage souligne de plus la propagation du systeme de failles de Quito vers le nord et vers l’Est, depuis le Quaternaire recent.Pour finir, a partir de ces nouveaux modeles locaux et regionaux de deformation Quaternaire pour l’Equateur, nous avons caracterise et defini 19 nouvelles sources sismogeniques pour la croute continentale. Cet apport permettra d’integrer la tectonique active dans les futurs calculs d’alea sismique pour aider a la definition du risque sur le territoire Equatorien.