Tectono-metamorphic evolution of shallow crustal levels within active volcanic arcs. Insights from the exhumed Basal Complex of Basse-Terre (Guadeloupe, French West Indies)

Description

Afin de décrypter l'évolution tectono-métamorphique des niveaux crustaux peu profonds de l'arc volcanique actif de l'archipel de la Guadeloupe (Petites Antilles), nous présentons de nouvelles investigations géochimiques, géochronologiques, minéralogiques et structurales du Complexe Basal, le plus ancien et le plus érodé des complexes volcaniques de Basse-Terre en Guadeloupe. Sur la base de critères géochimiques et minéralogiques, nous proposons une carte géologique actualisée de cette zone nord de la Basse-Terre. En utilisant la géochronologie 40Ar–39Ar nous démontrons d'abord que le « Gros Morne » érodé de Deshaies appartient au Complexe Basal, ensuite que ce complexe est caractérisé par un épisode volcanique actif entre 4,3 et 2 Ma. L'analyse structurale révèle une histoire de déformation significative avec le développement dans le temps de zones schisteuses N80-N100, de brèches hydrothermales orientées N110-N140 et N160-N10 et de failles normales N140-N150 majoritairement. La limite entre le Complexe Basal et la Chaîne Septentrionale correspond à une série de failles dont les directions principales sont N 150° et N 50°. Des études minéralogiques et pétrologiques détaillées, incluant la modélisation thermodynamique, permettent d'identifier trois phases de transformations minéralogiques post-magmatiques avec d'abord un épisode de haute-température dans des conditions de faciès de Schistes-Verts à sub-Schistes-Verts (0,6–2 kbar pour 250–300 °C), un rééquilibrage sous conditions de faciès à Zéolites et finalement une altération de sub-surface. La cohérence entre les conditions P–T du métamorphisme et le gradient géothermique mesuré aujourd'hui démontre que ce métamorphisme témoigne de la circulation des fluides hydrothermaux pendant la construction et le refroidissement de l'arc magmatique des Petites Antilles. L'évolution tectono-métamorphique reconnue dans le Complexe Basal nous permet de proposer un modèle conceptuel de transport de la chaleur et des fluides à l'intérieur des niveaux crustaux peu profonds de l'arc volcanique actif de la Guadeloupe.

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