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Thèse Année : 2018

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

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

Mathilde Bablon

Résumé

L’arc équatorien est caractérisé par un nombre particulièrement élevé de volcans quaternaires. Nos quatre-vingt-dix nouveaux âges K-Ar, réalisés pour une vingtaine d’édifices, montrent que son développement a commencé vers 1 Ma au nord et a migré vers le sud à partir de 600 ka. Ce déplacement pourrait être induit par un changement récent de la géométrie de la plaque Nazca en profondeur et l'activation des failles crustales. Les taux d’émission des produits volcaniques sont assez homogènes à l’échelle de l’arc, et varient entre 0,1 et 5,6 km3.ka-1. Ces données montrent que les volcans se sont construits lors de phases d’activité brèves, séparées par des périodes de repos. Il n'y a pas de corrélation apparente entre l'âge des volcans et leur taux d'émission, mais la subduction de la ride de Carnegie pourrait favoriser la genèse du magma et expliquer la forte densité de volcans en Équateur. Les taux d'érosion varient entre 0,01 et 0,14 km3.ka-1. Les volcans éteints depuis moins de 500 ka semblent être d’avantage érodés par des processus physico-chimiques, tels que l'abrasion glaciaire, l'activité tectonique et le ruissellement de l’eau, que les volcans plus anciens et déjà démantelés. Enfin, nous montrons que la méthode de datation K-Ar réalisée sur la mésostase ou les esquilles de verre des ponces est bien adaptée pour dater les produits volcaniques quaternaires de l'arc andin.
The Ecuadorian arc presents a large number of Quaternary volcanoes. Our ninety new K-Ar ages carried out on products from twenty volcanic edifices show that the development of the Quaternary arc began about 1 Ma in northern Ecuador and migrated southward since 600 ka. This migration could be induced by a recent change of the slab geometry at depth and by the activation of crustal faults. The eruptive rates are rather homogeneous at the arc scale, and range between 0.1 and 5.6 km3.ka-1. These data highlight that volcanoes grew during sporadic activity pulses separated by quiescence periods. There is no clear correlation between the age of the volcanoes and their emission rates, but the subduction of the Carnegie ridge could favor the magma genesis and explain the increase of the volcanic activity in northern Ecuador during the Quaternary. Erosion rates range between 0.01 and 0.14 km3.ka-1. Volcanoes in rest since less than 500 ka appear to be further eroded by physicochemical processes, such as glacial abrasion, tectonic activity and water runoff, than older and already dismantled edifices. Finally, we show that K-Ar ages performed on groundmass or pumice glass shards can be sucessfully applied to Quaternary volcanic products from the Andean arc.
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Citer

Mathilde Bablon. Reconstruction of the eruptive history of Ecuadorian volcanoes: constraints on the evolution of the Andean arc and for the assessment of volcanic hazards. Volcanology. Université Paris-Saclay, 2018. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-02419808⟩
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