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1988). A few previous data seemed to reveal that the New Hebrides Back-Arc Troughs domain, known south of 12°S (Charvis and Pelletier, 1989), was more developed further north (Luyendijk et al., 1974) where intense shallow seismic activity occurs (Louat and Pelletier, 1989). We present here morphostructural and magnetic maps of the northernmost part of this area. Five morphostructural provinces can be distinguished from west to east (fig. 1). 1) The New Hebrides Arc trends NNW-SSE and ends further northward than the bend of the New Hebrides Trench. It is crosscut by left-lateral transverse structures south of Ndende Island (11°S), and cut by a N 95°E trending trough, the Santa Cruz Trough, at the latitude of the Tinakula Volcano which is the only aerial active volcano that occurs in this portion of the arc. Some seamounts have been found along the eastern edge of the platform. Note présentée par Jean AUBOUIN. They may represent the submerged active volcanic line of the arc. 2) The New Hebrides Back-Arc Troughs domain is 3,000-3,500 m deep, like the North Fiji Basin. It is separated from the latter by the Duff Ridge. The morphology of the Troughs domain changes along-strike. A volcanic high lies at 12°S. Northward, the Back-Arc Troughs domain widens up to 10°45' S to reach a maximum width of 100 km. It is formed by volcanic cones and ridges bounding N-S depressions, between a NNW-SSE trending major scarp to the west and the Duff Ridge to the east. 3) The Duff Ridge, which supports in its northernmost tip the Duff Islands, is a major and continuous structure which spreads over more than 400 km. It is an alignment of volcanic highs which strikes N-S south of 10°45'S and NW-SE further north. 4) The North Fiji Basin seafloor deepens northward (from 3200 m to 4200 m) and is interrupted by four main volcanic features: a) a huge massif around Anuta Island which is composed of undated basaltic lavas and andesitic breccias (Hughes et al., 1981); b) the N 100°E trending Tikopia Ridge which is cut by the Tikopia Trough and located east of
12°S. Northward, the Back-Arc Troughs domain widens up to 10°45' S to reach a maximum width of 100 km. It is formed by volcanic cones and ridges bounding N-S depressions, between a NNW-SSE trending major scarp to the west and the Duff Ridge to the east. 3) The Duff Ridge, which supports in its northernmost tip the Duff Islands, is a major and continuous structure which spreads over more than 400 km. It is an alignment of volcanic highs which strikes N-S south of 10°45'S and NW-SE further north. 4) The North Fiji Basin seafloor deepens northward (from 3200 m to 4200 m) and is interrupted by four main volcanic features: a) a huge massif around Anuta Island which is composed of undated basaltic lavas and andesitic breccias (Hughes et al., 1981); b) the N 100°E trending Tikopia Ridge which is cut by the Tikopia Trough and located east of the Tikopia volcano; c) a N-S trending lineament, the West Tikopia Ridge, which lies east of and parallels the Duff Ridge from 12°20'S to 10°45'S; d) a N 100°E trending lineament, the 9°30'S Ridge, located immediately north of both the Duff Ridge and the Arc Platform, and which culminates at 10-20 m depth. 5) The Vitiaz Trench (maximum depth of 5,600 m) is made of NW-SE segments offset by E-W features. No volcanic arc is expressed along its southern edge. The magnetic map and its interpreted sketch both reveal that two trends of magnetic lineations exist in the northwestern corner of the North Fiji Basin. N 120-140°E trending lineations with associated NE-SW transform faults characterize the northeastern edge of the basin. N 90-100°E lineations with associated N-S transform faults are present in the south of the studied area around the Tikopia Ridge, as well as in the north, around the 9°30'S Ridge. Within the Back-Arc Troughs domain and the Duff Ridge, magnetic anomalies are primarily dipolar. However, N135°E lineations exist north of 11°S, from the eastern edge of the Arc Platform to the Duff Ridge. We conclude that the northwestern corner of the North Fiji Basin is created by oceanic
10-20 m depth. 5) The Vitiaz Trench (maximum depth of 5,600 m) is made of NW-SE segments offset by E-W features. No volcanic arc is expressed along its southern edge. The magnetic map and its interpreted sketch both reveal that two trends of magnetic lineations exist in the northwestern corner of the North Fiji Basin. N 120-140°E trending lineations with associated NE-SW transform faults characterize the northeastern edge of the basin. N 90-100°E lineations with associated N-S transform faults are present in the south of the studied area around the Tikopia Ridge, as well as in the north, around the 9°30'S Ridge. Within the Back-Arc Troughs domain and the Duff Ridge, magnetic anomalies are primarily dipolar. However, N135°E lineations exist north of 11°S, from the eastern edge of the Arc Platform to the Duff Ridge. We conclude that the northwestern corner of the North Fiji Basin is created by oceanic accretion along two successive spreading systems, the E-W trending lineations being enclosed by NW-SE trending lineations. The magnetic pattern looks like the one found further south, up to 15°30'S (Pelletier et al., 1988). The NW-SE lineations, found here as far north as 8°30'S, result from the first stage of opening of the North Fiji Basin, and have to be correlated with those lying both east of the New Hebrides Arc and southwest of the Fiji platform (Auzende et al., 1988; Malahoff et al., in press). The E-W lineations, found here as far north as 9°S, result from the second stage of opening, and have to be correlated with those located from 12°S to 15°S in this area, and also to the north of the Fiji platform (Auzende et al., 1988; Malahoff et al., in press). The Tikopia Ridge, located in the middle of an E-W lineations domain, could either correspond to, or be superimposed on, the youngest spreading axis. Further north, this axis could be offset by the West Tikopia Ridge and located near the 9°30'S Ridge. The topographic expression of the Back-Arc Troughs domain is primarily due to the presence of the continuous 400 km-long Duff Ridge which could
of the North Fiji Basin, and have to be correlated with those lying both east of the New Hebrides Arc and southwest of the Fiji platform (Auzende et al., 1988; Malahoff et al., in press). The E-W lineations, found here as far north as 9°S, result from the second stage of opening, and have to be correlated with those located from 12°S to 15°S in this area, and also to the north of the Fiji platform (Auzende et al., 1988; Malahoff et al., in press). The Tikopia Ridge, located in the middle of an E-W lineations domain, could either correspond to, or be superimposed on, the youngest spreading axis. Further north, this axis could be offset by the West Tikopia Ridge and located near the 9°30'S Ridge. The topographic expression of the Back-Arc Troughs domain is primarily due to the presence of the continuous 400 km-long Duff Ridge which could be a paleo-volcanic line related to the New Hebrides subduction. Indeed, depth and magnetic signature of the eastern part of the Troughs domain suggest that it is in fact the western edge of the North Fiji Basin, as was previously proposed further south (Charvis and Pelletier, 1989; Sage and Charvis, 1991). No evidence allows us to conclude that the Back-Arc Troughs domain results from oceanic spreading. The western part of this domain lies on the edge of the New Hebrides Arc (see also Sage and Charvis, 1991). Its northern end, which is underlined by intense shallow seismic activity, is marked by the E-W trending intra-arc Santa Cruz Trough. I. INTRODUCTION. Le coin NW du bassin Nord-Fidjien (Pacifique Sud-Ouest), limité au NE par la fosse du Vitiaz et à l'ouest par la fosse et l'arc des Nouvelles-Hébrides, est interprété comme le résultat d'une ouverture en ciseau le long d'un axe NW-SE, lors de la rotation horaire de l'arc des Nouvelles-Hébrides (Falvey, 1975; Malahoff et al., 1982; Auzende et al., 1988). Cependant une reconnaissance récente d'une partie de cette région indique une histoire beaucoup plus complexe avec en particulier deux phases d'ouverture, la première le long d'un axe NW-SE puis la seconde
1991). No evidence allows us to conclude that the Back-Arc Troughs domain results from oceanic spreading. The western part of this domain lies on the edge of the New Hebrides Arc (see also Sage and Charvis, 1991). Its northern end, which is underlined by intense shallow seismic activity, is marked by the E-W trending intra-arc Santa Cruz Trough. I. INTRODUCTION. Le coin NW du bassin Nord-Fidjien (Pacifique Sud-Ouest), limité au NE par la fosse du Vitiaz et à l'ouest par la fosse et l'arc des Nouvelles-Hébrides, est interprété comme le résultat d'une ouverture en ciseau le long d'un axe NW-SE, lors de la rotation horaire de l'arc des Nouvelles-Hébrides (Falvey, 1975; Malahoff et al., 1982; Auzende et al., 1988). Cependant une reconnaissance récente d'une partie de cette région indique une histoire beaucoup plus complexe avec en particulier deux phases d'ouverture, la première le long d'un axe NW-SE puis la seconde le long d'un axe E-W (Pelletier et al., 1988). Par ailleurs, le coin NW du bassin se situe dans le prolongement du domaine des fossés arrière-arc des Nouvelles-Hébrides, qui, reconnu au Sud de 12°S (Charvis et Pelletier, 1989), semble être plus développé vers le Nord (Luyendick et al., 1974). Les données de sismicité et de cinématique suggèrent même l'existence d'une zone d'ouverture dans la terminaison nord des fossés (Louat et Pelletier, 1989). , Au cours de la campagne Santa Cruz (deux legs, du 2 novembre au 13 décembre 1991 à bord du R/V L'Noumeot), des profils bathymétriques, magnétiques et sismiques orientés NE-SW et E-W depuis l'arc des Nouvelles-Hébrides jusqu'à la fosse du Vitiaz ont été réalisés pour compléter au NW ceux de la campagne EVA 14 (1987). Ces données permettent d'identifier la structure de la terminaison nord des fossés arrière-arc des Nouvelles-Hébrides et de préciser les phases d'ouverture du bassin Nord-Fidjien. II. DONNÉES MORPHOSTRUCTURALES (fig. 1 et 2). Cinq domaines morphostructuraux se succèdent d'Ouest en Est : l'arc des Nouvelles-Hébrides, le domaine des fossés arrière-arc, la ride de Duff, le bassin Nord-Fidjien et la fosse du Vitiaz. De nombreuses structures sont reconnues et nommées ici pour la première fois :
données de sismicité et de cinématique suggèrent même l'existence d'une zone d'ouverture dans la terminaison nord des fossés (Louat et Pelletier, 1989). , Au cours de la campagne Santa Cruz (deux legs, du 2 novembre au 13 décembre 1991 à bord du R/V L'Noumeot), des profils bathymétriques, magnétiques et sismiques orientés NE-SW et E-W depuis l'arc des Nouvelles-Hébrides jusqu'à la fosse du Vitiaz ont été réalisés pour compléter au NW ceux de la campagne EVA 14 (1987). Ces données permettent d'identifier la structure de la terminaison nord des fossés arrière-arc des Nouvelles-Hébrides et de préciser les phases d'ouverture du bassin Nord-Fidjien. II. DONNÉES MORPHOSTRUCTURALES (fig. 1 et 2). Cinq domaines morphostructuraux se succèdent d'Ouest en Est : l'arc des Nouvelles-Hébrides, le domaine des fossés arrière-arc, la ride de Duff, le bassin Nord-Fidjien et la fosse du Vitiaz. De nombreuses structures sont reconnues et nommées ici pour la première fois : le fossé de Santa Cruz, la ride de Tikopia, la ride West Tikopia, la ride de Duff et la ride de 9°30'S. L'arc. Souligné par l'isobathe 2000-2500 m, l'arc est orienté NNW-SSE et se termine à 9°30'S le long d'un escarpement N 100°E. Au droit de la virgulation de la fosse des Nouvelles-Hébrides, il présente quelques particularités : une zone décrochante senestre le décale au Sud de l'île de Ndende (11°S); un fossé sub E-W (N95°E), appelé fossé de Santa Cruz, le découpe entre les îles Ndende et Reef à la latitude de Tinakula (10°30'S), seul volcan aérien et actif existant sur cette portion d'arc. Le secteur situé au Sud de ce fossé est caractérisé par deux directions structurales, NNW-SSE et sub E-W. Des édifices circulaires, apparemment volcaniques et localisés sur le bord oriental de la plate-forme de l'arc, pourraient représenter l'arc volcanique actif sous-marin. Le domaine des fossés. Séparé du bassin Nord-Fidjien par la ride de Duff, ce domaine atteint fréquemment des profondeurs supérieures à 3000-3500 m, comme celles du plancher du bassin plus à l'Est. De gros édifices volcaniques sous-marins marquent un seuil vers 12°S. Au Nord de ce seuil, le domaine des fossés s'évase vers le Nord
fosse des Nouvelles-Hébrides, il présente quelques particularités : une zone décrochante senestre le décale au Sud de l'île de Ndende (11°S); un fossé sub E-W (N95°E), appelé fossé de Santa Cruz, le découpe entre les îles Ndende et Reef à la latitude de Tinakula (10°30'S), seul volcan aérien et actif existant sur cette portion d'arc. Le secteur situé au Sud de ce fossé est caractérisé par deux directions structurales, NNW-SSE et sub E-W. Des édifices circulaires, apparemment volcaniques et localisés sur le bord oriental de la plate-forme de l'arc, pourraient représenter l'arc volcanique actif sous-marin. Le domaine des fossés. Séparé du bassin Nord-Fidjien par la ride de Duff, ce domaine atteint fréquemment des profondeurs supérieures à 3000-3500 m, comme celles du plancher du bassin plus à l'Est. De gros édifices volcaniques sous-marins marquent un seuil vers 12°S. Au Nord de ce seuil, le domaine des fossés s'évase vers le Nord jusqu'à 10°45'S pour atteindre une largeur maximale d'environ 100 km entre un escarpement majeur NNW-SSE à l'Ouest et la ride de Duff orientée N-S à l'Est. Il comprend de nombreux édifices circulaires, probablement d'origine volcanique qui délimitent trois dépressions atteignant plus de 3 500 m de profondeur. La dépression occidentale, qui s'approfondit vers le Nord, est bordée à l'Ouest par l'escarpement NNW-SSE de 1000 à 2 000 m de dénivelé. La dépression orientale, de profondeur maximale au Sud, est orientée N-S et longe le pied de la ride de Duff. La dépression centrale, d'orientation méridienne, est limitée par des escarpements N-S qui entaillent le môle volcanique central. Un seuil, situé juste à l'Est du fossé intra-arc de Santa Cruz entre 10°45'S et 10°30'S, individualise la zone précédemment décrite d'une dépression (3400 m) centrée sur 10°S. au Sud de l'île Duff. Cette dépression, orientée NW-SE entre l'arc et la ride de Duff, pourrait représenter l'équivalent septentrional de la partie orientale du domaine des fossés. La ride de Duff. Cette ride, uniquement connue au Sud de 12°S sous le nom de « ride est » (Charvis et Pelletier, 1989), est, entre 13°30'S et 9°45'S, une structure majeure et continue sur plus de
qui s'approfondit vers le Nord, est bordée à l'Ouest par l'escarpement NNW-SSE de 1000 à 2 000 m de dénivelé. La dépression orientale, de profondeur maximale au Sud, est orientée N-S et longe le pied de la ride de Duff. La dépression centrale, d'orientation méridienne, est limitée par des escarpements N-S qui entaillent le môle volcanique central. Un seuil, situé juste à l'Est du fossé intra-arc de Santa Cruz entre 10°45'S et 10°30'S, individualise la zone précédemment décrite d'une dépression (3400 m) centrée sur 10°S. au Sud de l'île Duff. Cette dépression, orientée NW-SE entre l'arc et la ride de Duff, pourrait représenter l'équivalent septentrional de la partie orientale du domaine des fossés. La ride de Duff. Cette ride, uniquement connue au Sud de 12°S sous le nom de « ride est » (Charvis et Pelletier, 1989), est, entre 13°30'S et 9°45'S, une structure majeure et continue sur plus de 400 km. Elle individualise le domaine des fossés du bassin Nord-Fidjien. Orientée N-S au Sud de 10°45'S et NW-SE au Nord de cette latitude, elle correspond à un alignement de hauts-fonds volcaniques qui culminent vers 500 m dans la partie sud de la ride et entre 20 et 70 m dans sa portion nord. À l'extrême nord de la ride émergent les îles Duff; elles sont formées de dykes basaltiques et de coulées, brèches et tuffs andésitiques d'âge inconnu (Hughes et al., 1981). Le bassin Nord-Fidjien. D'une profondeur moyenne de 3 200 m au SE de la zone d'étude, le bassin s'approfondit vers le Nord, d'abord nettement au niveau d'une transversale NE-SW passant par le point de virgulation de la ride de Duff, puis régulièrement de 3500 à 4200 m. D'importants édifices volcaniques sont présents dans ce bassin. Fig. 2. — Schéma structural. 1, haut structural; 2, bas structural; 3, escarpement de faille normale; 4, plateforme de l'arc; 5, édifice volcanique. NHT, fosse des Nouvelles-Hébrides; BAT, domaine des fossés arrière-arc; NFB, bassin Nord-Fidjien; VT, fosse du Vitiaz. D, îles Duff; R, îles Reef; Tn, volcan de Tinakula; N, de Ndende; U, île Utupua; V, île Vanikoro; Tk, volcan de Tikopia;
dans sa portion nord. À l'extrême nord de la ride émergent les îles Duff; elles sont formées de dykes basaltiques et de coulées, brèches et tuffs andésitiques d'âge inconnu (Hughes et al., 1981). Le bassin Nord-Fidjien. D'une profondeur moyenne de 3 200 m au SE de la zone d'étude, le bassin s'approfondit vers le Nord, d'abord nettement au niveau d'une transversale NE-SW passant par le point de virgulation de la ride de Duff, puis régulièrement de 3500 à 4200 m. D'importants édifices volcaniques sont présents dans ce bassin. Fig. 2. — Schéma structural. 1, haut structural; 2, bas structural; 3, escarpement de faille normale; 4, plateforme de l'arc; 5, édifice volcanique. NHT, fosse des Nouvelles-Hébrides; BAT, domaine des fossés arrière-arc; NFB, bassin Nord-Fidjien; VT, fosse du Vitiaz. D, îles Duff; R, îles Reef; Tn, volcan de Tinakula; N, de Ndende; U, île Utupua; V, île Vanikoro; Tk, volcan de Tikopia; A, île Anuta. 9°30'SR, ride de 9°30'S; DR, ride de Duff; SCT, fossé de Santa Cruz; TR, ride de Tikopia; TT, fossé de Tikopia; WTR, ride West Tikopia. Fig. 2. — Structural sketch. 1, structural high; 2, structural low; 3, normal fault scarp; 4, arc platform; 5, volcanic edifice. NHT, New Hebrides Trench; BAT, Back-Arc Troughs domain; NFB, North Fiji Basin; VT, Vitiaz Trench. D, Duff Islands; R, Reef Islands; Tn, Tinakula Island; N, Ndende Island; U, Utupua Island; V, Vanikoro Island; Tk, Tikopia Island; A, Anuta Island. 9°30'SR; 9°30'S Ridge, DR, Duff Ridge, SCT, Santa Cruz Trough; TR, Tikopia Ridge; TT, Tikopia Trough; WTR, West Tikopia Ridge. Ils peuvent être divisés en quatre groupes. 1. Un imposant massif se situe à l'Est, autour de l'île d'Anuta formée de laves basaltiques et de brèches andésitiques d'âge inconnu (Hughes et al., 1981). 2. La ride de Tikopia, orientée N 110° E et entaillée par un fossé, se prolonge à l'Ouest par l'île volcanique de Tikopia. 3. Un alignement N-S de volcans à 168°30' S, la ride West Tikopia, s'étire parallèlement à la ride de Duff depuis 12°20'S à l'Ouest de l'île de Tikopia jusqu'à 10°45'S. 4. Un alignement de volcans, la
New Hebrides Trench; BAT, Back-Arc Troughs domain; NFB, North Fiji Basin; VT, Vitiaz Trench. D, Duff Islands; R, Reef Islands; Tn, Tinakula Island; N, Ndende Island; U, Utupua Island; V, Vanikoro Island; Tk, Tikopia Island; A, Anuta Island. 9°30'SR; 9°30'S Ridge, DR, Duff Ridge, SCT, Santa Cruz Trough; TR, Tikopia Ridge; TT, Tikopia Trough; WTR, West Tikopia Ridge. Ils peuvent être divisés en quatre groupes. 1. Un imposant massif se situe à l'Est, autour de l'île d'Anuta formée de laves basaltiques et de brèches andésitiques d'âge inconnu (Hughes et al., 1981). 2. La ride de Tikopia, orientée N 110° E et entaillée par un fossé, se prolonge à l'Ouest par l'île volcanique de Tikopia. 3. Un alignement N-S de volcans à 168°30' S, la ride West Tikopia, s'étire parallèlement à la ride de Duff depuis 12°20'S à l'Ouest de l'île de Tikopia jusqu'à 10°45'S. 4. Un alignement de volcans, la ride de 9°30' S, se situe immédiatement au Nord de la ride de Duff et de la plate-forme de l'arc des Nouvelles-Hébrides, les gros volcans orientaux culminant à 10-20 m de profondeur. Cette ride est orientée N 1000E entre 166°E et 168° 15'E et apparaît décalée dans sa partie orientale par un accident N-S à 168°E. La fosse du Vitiaz. Elle est marquée par des profondeurs qui, généralement supérieures à 4 500 m, peuvent atteindre 5 600 m. Direction générale NW-SE, la fosse présente également des directions sub E-W qui la décalent de manière sinestre, notamment entre 167° et 168°E où elle est obstruée par un volcan. Le bord oriental de la fosse est caractérisé par un bombement allongé NW-SE et culminant vers 3 200 m. Le bord occidental est marqué par une ride étroite, discontinue (3 200-3 400 m de profondeur) et parallèle aux différents segments de la fosse. Aucune structure importante, qui pourrait évoquer un arc volcanique, ne borde au Sud, la fosse du Vitiaz. Magnetic anomalies map. Mercator Projection, WGS 72. Contours are 200 nT intervals from —400 to +400 nT. Islands and reefs are in white. Fig. 3. — Carte des anomalies magnétiques. Projection Mercator, WGS
par un accident N-S à 168°E. La fosse du Vitiaz. Elle est marquée par des profondeurs qui, généralement supérieures à 4 500 m, peuvent atteindre 5 600 m. Direction générale NW-SE, la fosse présente également des directions sub E-W qui la décalent de manière sinestre, notamment entre 167° et 168°E où elle est obstruée par un volcan. Le bord oriental de la fosse est caractérisé par un bombement allongé NW-SE et culminant vers 3 200 m. Le bord occidental est marqué par une ride étroite, discontinue (3 200-3 400 m de profondeur) et parallèle aux différents segments de la fosse. Aucune structure importante, qui pourrait évoquer un arc volcanique, ne borde au Sud, la fosse du Vitiaz. Magnetic anomalies map. Mercator Projection, WGS 72. Contours are 200 nT intervals from —400 to +400 nT. Islands and reefs are in white. Fig. 3. — Carte des anomalies magnétiques. Projection Mercator, WGS 72. Les isanomalies sont dessinées tous les 200 nT entre —400 et +400 nT. Les îles et récifs sont représentés en blanc. Fig. 3. — Magnetic anomalies map. Mercator Projection, WGS 72. Contours are 200 nT intervals from —400 to +400 nT. Islands and reefs are in white. Le bassin Nord-Fidjien. — Deux orientations de linéations d'anomalies magnétiques caractérisent le coin NW du bassin Nord-Fidjien. a. Les linéations de direction N 120° -140°E sont localisées à l'extrême sud de la zone étudiée, entre 168 et 169°E, ainsi que dans le secteur NE du bassin. Dans ce dernier secteur, elles sont perturbées par des accidents transverses NE-SW et leur nombre augmente en direction de l'île d'Anuta, où elles occupent une largeur d'environ 100 km. b. Des linéations, orientées N 90-100°E et affectées par des directions transverses subméridiennes, sont présentes dans le bassin en deux régions : à l'Est, où un faisceau de linéations d'environ 150 km de large, de part et d'autre de la ride de Tikopia, disparaît brutalement au niveau de la ride West Tikopia; au Nord, où un faisceau de 100 km de large, se réduisant à l'Ouest, existe entre les îles Duff et la fosse du Vitiaz, dans