REU0017 - Cirque de Salazie

Code GILGES : B : Géomorphologique, Grotte, Volcans, Cascades, Paysage, Forme d'érosion, Fjords, Karst
Coupe géologique : Non

Phénomène géologique : Erosion

Description géologique : Comprendre l’origine du cirque de Salazie nécessite au préalable une bonne connaissance de sa géologie. Il existe plusieurs cartes géologiques du cirque éditées par le Bureau de Recherche Géologique et Minière (Billard, 1974; Lacquement et Nehlig, 2008). Néanmoins les travaux menés dans le cirque depuis la dernière carte géologique publiée (Famin et Michon, 2010; Chaput, 2013; Berthod, 2016) apportent de nouveaux éclairages sur la géologie de la zone, et par conséquent sur son origine. La formation la plus ancienne, située structuralement en position la plus basse, est le Gabbro de Salazie qui affleure en 4 principaux complexes de gabbro et péridotite appartenant à une seule et même chambre magmatique (cf Géosite “Gabbro de Salazie”; Berthod, 2016). Cette chambre dont l’âge est supérieur à 2 Ma était centré sur le cirque de Salazie et non sur le sommet actuel du Piton des Neiges (Berthod, 2016). Les complexes du Gabbro de Salazie sont surmontés d’une brèche appelée Brèche Noire du fait de son aspect très sombre, malgré la forte zéolitisation. Cette unité affleure largement dans le fond du cirque au niveau des parties amont de la Rivière du Mât et de la Rivière des Fleurs Jaunes où, localement, elle repose sur des coulées de laves pahoehoe fortement zéolitisées inclinées d’une dizaine de degrés vers le Nord (Figure 3). Ses caractéristiques sédimentaires et structurales permettent de l’interpréter comme des dépôts d’avalanche de débris. Bien que les données géologiques plaident toutes en faveur de déstabilisations de flanc de grandes ampleurs à l’origine du dépôt, le nombre de déstabilisations reste incertain. La Brèche Noire est séparée du Gabbro de Salazie par une pile de sills d’océanite fortement altérés dans le faciès métamorphique schiste vert. L’injection de ces sills a contribué à la ou aux déstabilisation(s) de flanc (cf. Géosite “Détachement de Salazie”; Famin et Michon, 2010; Berthod et al., 2016; Famin et al., 2016). Les datations K-Ar indiquent un âge d’environ 2 Ma pour la Brèche Noire et donc pour la dernière déstabilisation de grande ampleur du piton des Neiges vers le Nord. La Brèche Noire est recouverte par des coulées de lave basaltique zéolitisées, essentiellement pahoehoe. Ces coulées affleurent dans le fond de la Rivière des Fleurs Jaunes et de la Rivière du Mât. Leur âge et leur appartenance à un même événement d’édification du volcan sont à l’heure actuelle incertains. Seule une datation située dans la Rivière des Fleurs Jaunes indique une période d’édification vers 1,4 Ma (datation Vincent Famin, Université de La Réunion).Ces coulées sont recouvertes par des formations bréchiques d’origine et d’ampleur variées et encore discutées (Arnaud, 2005; Lacquement et Nehlig, 2008; Chaput 2013). Ces brèches étant constituées par des éléments basaltiques et par des blocs de roches associées à la phase différenciée du Piton des Neiges, leur mise en place est postérieure à 350 ka. Localement, ces brèches glissent sur la Brèche Noire et forment les glissements de grande ampleur de Grand Ilet et de Mare à Poule d'Eau (cf. fiche Géosite "Glissement de Mare à Poule d'Eau").L’origine du Piton d’Anchaing, relief isolé au centre du cirque de Salazie a longtemps été débattue (Chevallier et Vatin-Perignon, 1982; Haurie, 1987; Arnaud, 2005; Lacquement et Nehlig, 2008). La raison essentielle est son organisation géologique caractérisée par des coulées de laves de la période différenciée (roches pintades: basalte et hawaiite à phénocristaux de plagioclase) montrant une inclinaison d’une trentaine de degrés vers le Sud alors que la pente naturelle du Piton des Neiges, dans cette partie du volcan est vers le Nord. De plus, ces coulées de lave surmontent une ignimbrite dont le pendage est identique à celui des coulées (Figure 4). Les différentes datations indiquent que ces formations se sont mises en place entre 184 et 99 ka (Gillot et Nativel, 1982; Kluska, 1997). L’inclinaison vers le Sud des formations géologiques du Piton d’Anchaing a été interprétée comme le résultat (1) d’un basculement des unités dans une caldera dont la limite serait située immédiatement au Nord de l’ensemble du Piton d’Anchaing (Chevallier et Vatin-Pérignon, 1982; Haurie, 1987), d’une avalanche de débris dans laquelle le Piton d’Anchaing serait un “giga-bloc” (Arnaud, 2005; Lacquement et Nehlig, 2008), ou (3) d’un glissement lent depuis le Gros Morne sur une surface de décollement peu pentée vers le Nord, visible à sa base (Figure 5) (Famin et al., 2016). Les principaux traits de l’histoire géologique pouvant être déduits de la géologie du cirque de Salazie et de ses remparts sont les suivants:-Un édifice centré sur le cirque de Salazie et alimenté par une grande chambre magmatique s’est construit avant 2,5-3 Ma (Berthod, 2016). La chambre magmatique est partiellement visible dans le fond de la Rivière du Mât (cf Géosite "Gabbro de Salazie")-Entre environ 2,5-3 Ma et 2 Ma, un nouveau volcan s’est édifié à partir d’un centre éruptif situé au Sud du cirque de Salazie, c’est-à-dire entre le Gros Morne et le Piton des Neiges. A cet épisode de construction magmatique est associé le massif de La Montagne, daté entre 2,2 et 2 Ma (McDougall, 1971; Quidelleur et al., 2010).-Ce volcan a subi une ou plusieurs déstabilisations majeures vers le Nord, produisant le dépôt de Brèche Noire. La dernière de ces déstabilisations est estimée à environ 2 Ma (cf Géosite "Détachement de Salazie"). -Le Piton des Neiges s’est reconstruit comme l’indique l’âge d’environ 1,4 Ma d’une coulée de lave dans la partie Nord du cirque (datation Vincent Famin, Université de La Réunion) et l’âge de plus d’1 Ma du massif du Bras des Lianes situé au NE du cirque (Kluska, 1997).-A l’heure actuelle, les données géologiques du cirque de Salazie, ne permettent pas de préciser l’histoire géologique du Piton des Neiges entre cette période de construction entre 1-1,4 Ma et l’édification d’un nouveau cône volcanique à partir du début de la phase différenciée, vers 350 ka. -Entre 350 ka et environ 210 ka, un cône imposant centré à proximité du Gros Morne et du Piton des Neiges s’est reconstruit (Gayer et al., 2014). Les magmas émis sont des laves basaltiques ou légèrement différenciées parmi lesquelles les roches appelées localement “roches pintades” et correspondant à des basaltes ou des hawaiites à phénocristaux de plagioclase (Kluska, 1997; Smietana, 2010). Les reliefs résiduels de cet édifice correspondent aux remparts nord du cirque (Figure 2) et au massif du Mazerin, situé à l’Est du cirque.-Cette phase de construction a été suivie par une période de forte activité explosive entraînant le dépôt de deux ignimbrites distinctes. La première ignimbrite, visible dans le rempart est du cirque est soudée et prismée (cf Géosite "Ignimbrite soudée et prismée de Salazie"). Cette ignimbrite est datée à 193 ka au niveau de l’îlet Morin, dans la vallée de la Rivière du Mât (Gillot et Nativel, 1982). La seconde ignimbrite recouvre l’ignimbrite prismée. Elle présente un faciès induré mais non prismé et affleure dans le rempart est du cirque et au nord du Piton d’Anchaing, où elle a été datée à 184 ka (Kluska, 1997).-Suite à la période d’activité explosive, le Piton des Neiges a été marqué par une baisse sensible de l’activité volcanique et le creusement de paléo-cirques dont celui de Salazie (Haurie, 1987). La bordure orientale de ce paléo-cirque correspondait au massif du Mazerin.-La reprise d’activité effusive du Piton des Neiges, vers 140 ka, a entraîné l’édification d’un nouveau cône volcanique qui a partiellement comblé les paléo-cirques (Figure 6). Les datations réalisées sur les coulées de lave du rempart oriental du cirque de Salazie indiquent que l’essentiel de la construction du nouveau Piton des Neiges s’était faite avant 70 ka (McDougall, 1971). -La dynamique éruptive du Piton des Neiges a ensuite évolué vers des événements ponctuels et plus explosifs (Deniel et al., 1992). Cette baisse d’activité a permis à l’érosion d’inciser de nouveau les reliefs du Piton des Neiges et de former le cirque de Salazie actuel. Il est important de noter que le cirque de Salazie se distingue de ceux de Mafate et Cilaos par le rôle majeur joué par les glissements lents dans l’érosion. Les glissements de Mare à Poule d'Eau et de Grand Ilet en sont les témoins actuels et l’ensemble du Piton d’Anchaing indique que ce même processus s’est déroulé dans le passé. Figure 2: Topographie du cirque de Salazie. L’étoile blanche indique la localisation du point d’observation. L’âge des reliefs limitant le cirque de Salazie sont déterminés à partir de datations isotopiques des roches magmatiques (McDougall, 1971; Gillot et Nativel, 1982; Kluska, 1997; Cruchet et al., 2008; Salvany, 2009). Les cicatrices des glissements actuels d’Hell Bourg et de Grand Ilet sont indiquées avec des traits blancs continus. Copyright: Laurent Michon. Figure 3: Carte géologique du cirque de Salazie (modifié d’après Chaput, 2013). Figure 4: Panorama sur le Piton d’Anchaing depuis le belvédère du Point du Jour. Les coulées de lave formant le Piton d’Anchaing sont inclinées vers le Sud et datent de la période différenciée (édifice entre 140 et 70 ka). Ces coulées recouvrent un dépôt d’ignimbrite, lui aussi incliné vers le Sud. Datations de Gillot et Nativel (1982) et Kluska (1997). Figure 5: Surface de glissement du Piton d’Anchaing recoupant la Brèche Noire et un méga-bloc constitué de coulées pahoehoe verticalisées (zéolitisées et densément intrudées). Photo et Copyright: Laurent Michon. Figure 6: Reconstruction du Piton des Neiges à 70 ka déterminée à partir des paléo-surfaces préservées. D’après Gayer et al., 2014.

Âge du phénomène
Le plus récent : Historique (0 millions d'années)
Le plus ancien : Pléistocène inférieur (2.58 millions d'années)

Âge des terrains
Le plus récent : Historique (0 millions d'années)
Le plus ancien : Pléistocène inférieur (2.58 millions d'années)

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