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jeudi 14 juin 2018

Taiwan : la tectonique des dragons


Dans les mythes de la Chine ancienne, les mouvements profonds de la Terre étaient causés par le réveil d'un dragon.



















Juste avant notre départ, les 4 et 6 février, deux séismes d'intensité 6.1 puis 6.4, ce dernier ayant un foyer situé à 17 km de profondeur, touchent sévèrement la ville de Hualien, sur la côte est de l'île.



in ça m'intéresse - n°446 - avril 2018

Sismicité

La république insulaire de Taïwan est ainsi coutumière de cette forte et fréquente sismicité, et le risque de tsunami est signalé aux populations côtières.


Jinshan, Taipei District


Quelle est la cause de ce symptôme tectonique ? L'île de Taïwan se situe à l'intersection de, pas moins, quatre plaques lithosphériques convergentes : la sous-plaque d'Okinawa (appartenant à la plaque pacifique) / la plaque de la Mer des Philippines / la sous-plaque de la Sonde (plaque indo-australienne) / la plaque eurasiatique.

Elle est ainsi la conséquence géologique de leur confrontation depuis des dizaines de millions d'années. 


Voyons quels sont quelques uns des autres marqueurs géologiques des phénomènes complexes, qui associant subduction océanique et subduction continentale, ont dessiné au cours des temps les différents paysages de cette île, de 400 km sur 150.



L'axe central de l'île de Taïwan correspond en fait à plusieurs unités montagneuses (WR-HR-BR-TC), qui se sont mises en place parallèlement, suite à la convergence majeure de la plaque philippine vers la plaque eurasiatique


  
 L’île de Taiwan, d’un point de vue géologique, peut se diviser en trois domaines :
   - d’ouest en est, on trouve un grand bassin sédimentaire avec des terrains de la fin du Tertiaire au Quaternaire récent, avec deux sous-domaines : 
          *  la Plaine Côtière (CF)
     et  *   le Piémont (WF),
   - la Chaîne Centrale (HR-BR-TC), où l’on trouve les plus hauts sommets de l’île (3500 m), mais aussi les terrains les plus déformés et les plus vieux, 
   - puis la Chaîne Côtière (CoR - celle-ci est séparée de la Chaîne Centrale par une vallée longitudinale, relief marqué par des sommets avoisinants les 1500 m d’altitude et où l’on trouve des ophiolites).

Le soulèvement de la chaîne taïwanaise se poursuit encore à l’heure actuelle et s'accompagne de la formation de structures tectoniques compressives, avec de grands chevauchements vers l’ouest, avec de nombreux plissements et des failles inverses.

Pour chaque domaine,  on verra quelques exemples de roches associées à ces terrains.


Plaine Côtière 
 New Taipei
Rizières


Piémont 
Terrains sédimentaires basculés et plissés, route de Sun Moon Lake.


 Plantation de thé et forêt de bambou (Shizhuo).


 Géoparc de Yeoliu
Strates de grès, formées au niveau de l’ancienne marge continentale de la plaque eurasienne, au sein d’un prisme d’accrétion sédimentaire.





Formations de grès en champignons : c'est la conséquence d'une érosion éolienne.

Fossile d'oursin, témoignant de dépôts dans une lagune côtière de la fin du Pliocène (3 Ma environ).


 Ce que l'on retrouvera sur cette coupe géologique de l'ouest de l'île, où les chevauchements sont notables, de même que les failles inverses, en rouge, très actives et lieux de séismes (Chi-Chi, 1999, 2500 morts).

Remarque : on notera sous les terrains sédimentaires, les structures en blocs basculés, témoins d'une marge passive.



La haute chaîne de montagnes

On rencontre ensuite la Chaîne Centrale où l’on trouve les plus hauts sommets de l’île, mais aussi les terrains les plus déformés et les plus vieux (du Miocène - 20 à 5 Ma - au Paléozoïque - plus de 250 Ma), constitués de roches sédimentaires métamorphisées, et aussi de granites. Des unités géologiques très complexes pour certaines d'origine continentale et pour d'autres d'origine océanique. On y trouve notamment des schistes verts, des schistes à grenat, ...

Les monts Yu Shan


   Gneiss " décoratif ". 


 
Néphrite, forme de jadéite (Musée géologique à Taroko)

Les gorges de Taroko.





Plus de 1000m de séries géologiques, constituées de marbres, ont été découpées par le jeu conjoint du soulèvement tectonique et de l'érosion exercée par le torrent ! 


Ces roches ont pour origine un calcaire massif, déposé en milieu marin il y a environ 250 Ma. La formation des marbres, roches métamorphiques, nécessite des conditions de température et pression importantes qu’une roche peut subir seulement lors d’un phénomène d’enfouissement.




 
  Macaque de Formose

 Touriste de Formose


La Chaîne Côtière et la Vallée Longitudinale

Enfin, sur la côte est, la Chaîne Côtière (sommets avoisinants les 1500 m d’altitude), séparée de la Chaîne Centrale par la Vallée Longitudinale.

Lit d'un fleuve asséché, dont la dimension dans sa largeur montre l'importance de l'érosion en période de pluies tropicales.

Dans cette vallée, on trouve des ophiolites, témoins de la croûte océanique issue de la plaque philippine (voir coupe suivante).  

 (Musée géologique à Taroko)



Coupe géologique de l'est de l'île de Taïwan.



Un volcanisme andésitique

Taïwan ne compte qu'un volcan actif de type explosif, qui domine la capitale Taipei (dernière éruption, il y a 5000 ans : c'est donc un volcan DORMANT).

  
Remarque :
ci-dessous, le Pinatubo, sur l'île philippine de Luzon, lors de son éruption de 1991

   Wikipedia


Deux petites îles, au sud-est, de Taïwan sont d'origine volcanique : Lanyu (Orchid island) et Lyudao (Green island). Elles appartiennent à l'arc volcanique de Luzon, dont elles sont les îles les plus au nord.


Lyudao (Green island)


Des aiguilles d'andésite témoignent d'anciennes cheminées volcaniques, dégagées par l'érosion marine.

Brèches volcaniques (= dépôts de cendres et de bombes mêlées). Le déchet donne l'échelle !


Echantillon d'andésite , où l'on peut visualiser des phénocristaux de pyroxène, ainsi que la texture microlitique de la roche.


Remarque : quelques rappels sur le volcanisme de subduction, dans un blog d'élèves de 4ème du Lycée français de Shangaï, en excursion géologique à Taïwan.
 http://voyagetaiwan-4ab.eklablog.com/jour-4-a117328946

Enfin, comme autre manifestation de cette activité magmatique, le potentiel géothermique de Taïwan, en projet d'exploitation comme source d'énergie renouvelable, est connu en Asie pour les bienfaits des sources d'eau thermale, présentes à travers toute l'île. 

Le gisement géothermique le plus au nord correspond au massif volcanique actif,  situé au nord de Taipei.

Ci-dessous, piscines thermales à Green Island.




 Et à Zhiben, sur la grande île.



L'eau sort ici à 80°C !!!


BILAN



Subduction océanique et subduction continentale !



Coupes ci-dessous : du sud vers le nord.

Coupe 1 : subduction OCEANIQUE de la plaque de la Sonde (litho. océanique)  sous la plaque philippine (litho. océanique)


Coupe 2 :  subduction CONTINENTALE de la plaque de la Mer de Chine (litho. continentale type "marge passive")  sous la plaque philippine (litho. océanique)  [détachement d'une "écaille" lithosphérique, entrant elle-même sen subduction sous la plaque dont elle provient !...]

 Coupe 3 : plus au nord, la subduction continentale est plus avancée et a entraîné la surélévation de formations géologiques profondes (roches métamorphiques et granites) et le chevauchement d'anciens arcs volcaniques !



Ainsi, cette lecture spatiale des structures tectoniques, du sud au nord de la région, correspond aussi à une lecture temporelle des phénomènes dynamiques, qui ont donné naissance à l'île de Taïwan (section 1 témoin d'une situation plus ancienne -> section 2, situation plus "récente" -> section 3, situation actuelle).

Il convient d'ajouter que Taïwan, soumise au jeu de la tectonique des plaques, se retrouvera rattachée au continent "chinois", alors que politiquement elle a depuis 1949, cherché à s'en éloigner politiquement ! Ceci prendra plusieurs millions d'années ...




 "Taïwan est ainsi une île riche et diversifiée en terme géologique malgré sa petite superficie". C'est ainsi que se conclue le rapport d'étude d'étudiants en Master 1 de Géodynamique, de l'Université des Sciences de Montpellier*, et qui m'a permis de proposer une interprétation des paysages qu'il nous a été donné de découvrir et d'admirer.

Cycle des roches, cycle de l'eau (Musée géologique à Taroko)



* www.gm.univ-montp2.fr/spip/IMG/pdf/terraintaiwan.pdf