Processus de transfert des éléments volcanodétritiques dans les plaines abyssales autour de l'Île de la Réunion (océan Indien) : exemple du système turbiditique de Cilaos

Bien que les systemes turbiditiques soient tres etudies a travers le monde, les eventails sous-marins volcanoclastiques sont relativement peu connus en comparaison avec les systemes silicoclastiques. Les nombreuses etudes realisees au large des iles d’Hawaii et des Canaries n’ont pas permis d’observer de systemes turbiditiques bien developpe. Des depots turbiditiques et des structures sedimentaires comme des canyons et des chenaux sont neanmoins visibles au large de ces iles, suggerant que des processus autres que les grands glissements (glissement de flancs ou avalanche de debris) jouent un role important dans les mecanismes d’erosion et de transport des sediments dans le domaine marin. Les nouvelles donnees acquises au large de l’ile de La Reunion au cours des campagnes FOREVER (2006), ERODER1 (2007) et ERODER 2 (2008) ont permis de mettre en evidence l’existence de cinq systemes turbiditiques s’etendant a plus de 200 km de l’ile. Les travaux presentes dans cette these proposent une reconstruction du fonctionnement sedimentaire recent (150 ka) du systeme turbiditique de Cilaos situe au sud-ouest de l’ile. Un large jeu de donnees, comprenant bathymetrie, imagerie sonar et profils de sondeur de sediment, a ete utilise afin de conduire une etude detaillee de la morphologie moderne du systeme turbiditique de Cilaos. L’architecture sedimentaire a ete caracterisee grâce al’etude de plusieurs carottes sedimentaires. Des mesures de granulometrie, ainsi que de fluorescence X ont ete effectuees le long de chaque carotte, et une analyse des isotopes de l’oxygene et des dates radiocarbone ont ete utilisees pour contraindre le cadre stratigraphique. La cartographie detaillee de la zone a permis d’identifier les elements architecturaux du systeme. Celui-ci comprend une zone de canyons alimentant une vallee majeure. Au pied de la pente et sur la plaine abyssale, l’eventail se developpe plus largement avec notamment la presence d’un champ de sediment waves, des accumulations sedimentaires de formes lobees et des petits chenaux. La morphologie de ce systeme et de ses corps sedimentaires est fortement influencee par la topographie de la plaque preexistante avec la presence de rides volcaniques qui compartimentent le systeme sedimentaire profond et par la nature des depots domines par des sediments sableux d’origine volcanique. Les structures morphologiques identifiees aux tetes des canyons suggerent que l’alimentation actuelle du systeme turbiditique de Cilaos est dominee par des processus hydrodynamiques et sedimentaires lies aux crues de la riviere Saint-Etienne. Les courants hyperpycnaux ne sont pas l’unique processus d’alimentation. La dynamique des vagues et les instabilites de pente jouent egalement un role dans le declenchement des courants de turbidite et participent a l’incision des canyons. L’analyse detaillee des facies et sequences sedimentaires a permis de mettre en evidence un fonctionnement sedimentaire en liaison avec l’activite volcanique. Les principales periodes d’activite turbiditiques sont associees aux periodes d’interruption de l’activite volcanique qui permettent une augmentation de l’alimentation du bassin versant de la riviere Saint-Etienne. Les variations climatoeustatiques affectent egalement le systeme mais celles-ci sont de moindre importance. L’origine volcanique des sediments et la morphologie complexe de la plaque oceanique rendent le systeme de Cilaos unique, tant par son mode d’alimentation comparable a celui des systemes turbiditiques silicoclastiques, que par la nature erosive et riche en sable de ses ecoulements caracteristiques des turbidites volcanoclastiques.