Cabioch, Guy

Corrège, Thierry

Genthon, Pierre

Laurent, Jean-Louis

Horizon / Pleins textes

RAPPORTS DE MISSIONS
SCIENCES DE LA TERRE
GÉOLOGIE-GÉOPHYSIQUE
2003
Rapport de terrain sur les terrasses
du Nord-Ouest de MALAKULA (Vanuatu)
(21 au 28 octobre 2003)
GuyCABIOCH
Thierry CORRÈGE
Pierre GENTHON
Jean-Louis LAURENT
Institut de recherche
pour le développement
© IRD, Nouméa, 2004
/CABIOCHG.
/CORRÈGET.
/GENTHON P.
/LAURENT J-L
Rapport de terrain sur les terrasses du Nord-Ouest de MALAKULA (Vanuatu) (21 au 28 octobre 2003)
Nouméa: IRD. OCtobre 2003.13 p.
Rap. Miss: Sei. Terre; Géol.-Géophys.; 60
TERRASSE MARINE; RÉCIF CORALLIEN; GÉOMORPHOLOGIE; ÉCHANTILLONNAGE;
NIVEAU MARIN 1VANUATU; MALEKULA
Imprimé par la Service de Reprographie
Centre IRD de Nouméa
Février 2004
a
..
•
,.
Mission de terrain sur les terrasses du Nord-Ouest de Malakula (Vanuatu)
(21 au 28 octobre 2003)
Guy Cabioch, Thierry Corrège, Pierre Genthon & Jean-Louis Laurent
(lRD, centre de Nouméa, B.P. AS, 98848 Nouméa CEDEX, Nouvelle-Calédonie)
1 • Introduction
Dans le Pacifique Sud-Ouest, à la convergence des plaques Australienne et Pacifique
(figure 1), en raison de la subduction de la ride d'Entrecasteaux, on observe une interruption de
la la fosse des Nouvelles-Hébrides dans sa partie centrale, face aux îles d'Espiritu Santo et qe
Malalcula. La subduction de ce relief provoque également d'importants mouvements de
soulèvement de ces îles. Ces mouvements sont enregistrés par les récifs coralliens qui lorsqu'ils
sont soulevés forment alors des terrasses récifales (Jouannic et al., 1980, 1982, Taylor et al.,
1985, 1987, Taylor, 1992). Les soulèvements cosismiques, comme ceux du séisme de 1965
dans la région du Nord de Malakula et du Sud d'Espiritu Santo, peuvent être parfois de l'ordre
du mètre (Benoit & Dubois, 1971, Jouannic et al., 1980, 1982, Taylor et al., 1987).
Les premières études sur les terrasses soulevées des îles du Vanuatu dans leur ensemble
ont montré le grand potentiel de leur utilisation dans la reconstitution des variations du niveau
de la mer au cours du dernier cycleglaciaire (Mitchell, 1968, Kaplin et al., 1975, Neef & Veeh,
1977, Jouannic et al., 1980, 1982, Taylor et al., 1980). En particulier, le nord-ouest de l'île de
Malalcula (figure 1) montre une série de terrasses étagées dont les premières datations ont
montré qu'elles pouvaient représenter l'ensemble de ce dernier cycle glaciaire (Mitchell, 1968 ;
Jouannic et al., 1980, 1982 ; Taylor et al., 1980, 1985). Une première campagne de terrain en
1997 (Cabioch & Laurent, 1998) nous a permis d'observer les terrasses majeures signalées
auparavant (Mitchell, 1968, Jouannic et al., 1980) et d'en observer plusieurs autres
intermédiaires dont certaines ont été échantillonnées et datées (figure 2). La mission de terrain
qui s'est déroulée du 21 au 28 octobre 2003 dans cette même région du Nord de Malakula
(Figure 1) a eu pour objectifs d'effectuer un échantillonnage complet de chacune de ces
terrasses afin de pouvoir reconstituer au mieux les variations du niveau marin depuis les
derniers 125.000 ans..
1 - Géomorphologie des terrasses récifales
Les récifs coralliens le long de la côte Nord-Ouest de Malalcula sont des récifs
frangeants étroits dont le développement dépend des variations du niveau de la mer et de la
tectonique.
Les premières observations faites sur ces terrasses à Npénanavet ont permis à Mitchell
(1968) et à Jouannic et al. (1980) d'identifier 6 terrasses majeures culminant jusqu'à une
hauteur de 350 m. Ils ont également noté des différences d'altitude de ces terrasses selon la
localisation des coupes, ceci étant du à l'existence de blocs tectoniques déterminant des taux de
surrection différentiels.
Terrasses Mitchell (1968) Jouannic et al. (1982) (modifié)
1 45m 57m
2 73m 68m
3 121 m 154m
4 180 m 173 m
5 213m 231 m
6 240m 289 & 353 m
..
1
Figure 1
Localisation de la zone dlétude
14°8
15°8
16°8
17°8
16r20'E
•
..~
Espiritu _
Santo .
167"E 168°E 169°Er--~=~-~===i 13°8
...
..
'" .,,'
.' \
c/ •
1.
Malakula ......
..
~ .. Vate'
____=~_ _==d 18°8
•\ ,/B
';::
•~ 1\ VANUATU
~t
~ ...
•
1600 E
Zone ,
DlEntrecasteaux
('
Mer de Corail
1500 E
. "~.,
~ ~~..
.. \.
papOUaS'i>:~':~-
Nouvelle-Guinée
2400
"Plateaux"
(225 to 230 m)*** ,.
,.
220020001800
® Espiègle Bay / Malua Bay
transect
Favidé, 204 m
(107,600 yr) ~
Porites-191 m "
119,000 yr*
-----
",
",' .
.,'
1600
Figure 2
Coupes de Npénanavet / Tenmaru
& d'Espiègle Bay réalisées en 1998
(Cabioch & Ayliffe, 2001)
1400
* after Gaven et al., 1980
** after Jouannic et al., 1980
*** after data trom Digital
Elevation Madel
1200
400m 0
1000
Npénanavet / Tenmaru
transect
800
200
CD
600
tram 55,000 ta 57,000 yr**
\
48,650 yr &
48,180 yr
42.050yr '\
39.470 Y\
6'40\~
400
o
o
60_
40
20
80m
47,000 yr**
200
np 7-bis & 8
IWESTI
220
200
:::- 180CI)
>
.!
cu
CI)
CI) 140
CI)
>0 120
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cu
E 100
-CI)
CI) 80
":::1
-
:;:; 60
«
40
20
0
0
Distances (m)
•
L'étude menée en 1997 dans la région de Npénanavet / Tenmaru a permis d'observer
les larges terrasses signalées auparavant mais également de petits escarpements et des terrasses
intermédiaires plus étroites. Lors de cette mission, plusieurs niveaux récifaux ont été observés
aux altitudes de 13 m, 24 m,54 m,65 m,90 m,94 m, 115 m, 125 m, et 204 m à l'arrière
desquelles sont parfois présentes de petites falaises ou des encoches (figure 2).
1) Jusqu'à + 13 m, on observe une formtion récifale soulevée à l'arrière de laquelle on
observe une petite falaise de +13 à +24 m. Cette falaise est marquée à sa base à +13 m d'une
encoche dans laquelle un certain nombre de coraux, massifs ou encroûtés sont parfois visibles.
Cette encoche est partiellement remplie de sables et graviers qui pourraient marquer une
ancienne ligne de rivage.
2) Un petit escarpement légèrement incliné est noté entre +24 et +34 m.
3) Entre +34 et +54 m, on note une pente plus ou moins fortement inclinée avec des
constructions coralliennes sur de petits escarpements.
4) Entre +54 et +59 m, une terrasse.
5) Une série de petites terrasses très étroites séparés par de petits escarpements sont
trouvés à +90 m, +94 m et + 115 m. Ces terrasses sont parfois marquées par des bords
proéminents.
6) De 204 to 210 m, un étroit plateau peut être observé
7) Puis une série de terrasses dont une à 230 m.
L'opération de terrain menée en 2003 sur cette même coupe a permis de compléter le
relevé des différents ressauts et des petites terrasses et de poursuivre l'échantillonnage pour
compléter la série (voir tableau).
Le taux de surrection
Dans le secteur de Npénanavet, Jouannic et al. (1980, 1982) ont calculé un taux de
surrection de 1,6 mm.yr' l sur la base d'une datation de 55.000 ans de la terrasse culminant à
+68 m. En 1985, Taylor et al. (1985) estimaient le taux de surrection à 2 mm.yr'l pour cette
même partie de Malakula. En raison de ces taux différentiels de surrection trouvés par les
auteurs précédents et en raison des problèmes de remaniements des échantillons et d'erreurs
dans certaines des altitudes signalés par Jouannic (1982), le calcul du taux de surrection de cette
région de Npénanavet a éré revu à l'occasion de cette première mission.
Afin de ré-examiner ce taux de surrection, 2 niveaux de référence ont été utilisés.
Concernant le premier, un corail trouvé dans l'encoche à +13 m, à la base de la petite falaise, a
été daté de 6.402 ± 56 ans correspondant au haut niveau marin holocène. Le second niveau
correspond à la petite terrasse +204 m dont un corail daté a donné un âge de 107.600 ± 1.100
ans. Cela correspond au stade isotopique 5c, période pendant laquelle le niveau de la mer est
considéré avoir été à -15 ± 5m plus bas que l'actuel (cf. Mathews, 1973, Bloom et al., 1974).
Le taux de surrection calculé à partir du niveau holocène est ainsi de 2,03 ± 0,31 mm.yr-l
et celui calculé à partir du niveau du stade isotopique 5c de 2,06 ± 0,11 mm.yr' l. Ces 2 taux
peuvent être considérés comme égaux compte-tenu de leurs limites d'incertitudes respectives. Ils
sont également voisin du taux de surrection de 2 mm.yr-1 estimé par Taylor et al. (1985) dans
cette partie de Malakula.
II - Déroulement de la mission
Avant le départ sur Malakula, visite des récifs soulevés entre 0 et 10 m de la pointe de
Pongo et de la pointe du Diable sur l'île d'Effaté.
4
Figure 3
Coupe de Npénanavet / Tenmaru
(Octobre 2003)
210
197m
185m192m --
175m
165m
200m*
(* Echelle horizontale donnée à titre indicatif)
A Malakula, outre la coupe de Npénanavet - Tenmaru, nous avons également observé
quelques petites coupes dans le Nord et le Nord-Ouest en bordure de littoral à Vovo, Espiègle
Bay, Léviamp et Orap (figure 1).
II - 1 - Coupes au Nord de Malakula
Stop 1 : présence d'halimédite (sable induré riche en articles d'Halimeda) au point GPS :
S 15°53.684'
E 167°15.601'
Stop 2: carrière avant Vovo (figure 1). Présence de petites colonies de Parites sp. ainsi que de
Tridacna sp. au point GPS :
S 15°53.401'
E 167°15.601'
II - 2 - Coupe de Npénanavet (ou Mbénénavet) - Tenmaru (figures 1 et 3)
Début de la coupe au niveau du point GPS installé par les géodésiens il y a quelques
années (S 16° 00' 47" ; E 167°10" 26"). La coupe a été effectuée jusqu'aux plateaux culminant
à plus de 280 m.
Chaque terrasse, chaque petit resaut et chaque pente ont fait l'objet d'une reconnaissance
(relevé) et d'un échantillonnage (figure 4 & 5 ; tableau) quand cela était possible (c'est à dire
lorsque des colonies coralliennes y ont été trouvées en position de croissance et qu'elles
paraissaient saines sans calcite visible).
- Récif surélevé entre +2 et +7 m avec de grosses colonies coralliennes en place.
- Plateau incliné entre +7 et +13 m.
- A +13 m, petite encoche emplie par endroits de graviers et de sables et dépôts de concrétion.
- A +14 m, petit ressaut avec des dépôts d'accumulation de débris divers dont coralliens
(accumulations liés à des dépôts de tempêtes ?).
- Entre +14 et +20 m, pente relativement importante.
- Entre +20 et 27 m, pente moins forte; échantillons: np 20 (+20 m), colonie de favidé
pulvérulente (probablement due à la dissolution mais pas de trace de calcite apparente) ; np 21
(+20 m), favidé et np 22 (+20 m), bénitier; échantillon np 23 (+24 m), corail plus ou moins
calcitisé (?) ; np 24 (+25 m), échantillon de favidé dans une petite grotte.
- Petit plateau entre 27 et 33 m. Echantillon np 25 (+27 m).
- Entre +33 et +43 m, petit plateau. Echantillon np 26 (+43 m) à SI6°oo.8oo' et EI67°10.632'.
- Entre +43 et +50 m, pente avec des blocs effondrés de la terrasse sus-jacente à +55 m.
Echantillon np 27 (+46 m).
- Entre +50 et +55 m, pente plus importante. Echantillon np 28 (+53 m), Porites plus ou moins
recristallisé. Le long de la pente, échantillon np 31 (+52 m) à SI6°00.821' et EI67°1O.634' et
échantillon np 32 (+52 m).
- A +55 m, petit plateau. Echantillon np 29 (+55 m), échantillon situé juste sous la surface de
cette terrasse; échantillon np 30 (+55 m).
6
" , • ••
np25
nP 42,67m
np44 65nl_ -
60m ,
np 20 np 23
np 21 np24
np22 l
.20m_' T
np29
np30
np 31
np32
np28
np27 50nl-
45m_'
np26
13m
Echantillonnage de 30 à 65 m
Echantillonnage de 0 à 30 m
Figure 4
Coupe de Npénanavet 1Tenmaru
Echantillonnage de 0 à 65 m

•- A +60 m et +65 m, petits plateaux. Echantillon np 42 (+65 m) à SI6°00.868' et
EI67°1O.781'. Echantillon np 43 (+58 m) sur la pente. Echantillon np 44 (+60 m), Porites sp
prélevé sur un bloc cassé de la petite terrasses de +60 m.
- Entre +67 et +73 m, petite terrasse.
- Entre +73 et +78 m, pente assez marquée.
- Entre +78 et +82 m, petite terrasse.
- Entre +82 et +90 m, pente assez marquée.
- A +90 m, petit replat. Echantillon np 40 (+90 m).
- Entre +90 et 102 m, pente relativement faible. Echantillon np 41 (+91 m), Porites recristallisé
sur les bords mais sain au centre de la colonie.
- Entre +102 et +115 m, pente forte (petite falaise). Echantillon np 37 (+114 m), Porites en
partie recristallisé à SI6°oo.691' et EI67°1O.976'. Puis au niveau de l'ouverture de la grotte,
échantillon np 38 (+112 m), corail favidé (au niveau du plafond de la grotte) et échantillon np
39 (+112 m), Porites en partie dissous (échantillon juste à l'entrée de la grotte).
- De +115 à +125 m, pente reltivement peu importante.
- Entre +125 et +130 m, plateau relativement large. Echantillon np 33 (+125 m) à SI6°00.837'
et EI67°11.209' ; échantillon np 34 (+125 m).
- De +130 à +148 m, pente assez forte.
- A +148 m, +165 met +175 m, série de petits plateaux.
- De +175 à +180 m, pente relativement faible avec encoche à +180 m.
- De +180 à +185 m, pente plus forte. Echantillon np 36 (+180 m) juste au-dessus de la petite
encoche.
- De +185 à +192 m, plateau en pente peu'forte.
- A +192 m, encoche.
- De +197 à +204 m, petit plateau. Echantillon np 35 (+197 m) à SI6°00.950' et
EI67°11.732'.
- Puis de +210 à +233 m, plateau relativement large.
- De +233 à +280 m, pente relativement forte.
- A +280 m, large plateau.
II - 3 - Espiègle Bay
La coupe d'Espiègle Bay (figure 1) perpendiculaire à la côte, est parralèle à la piste
montant sur les hauts plateaux. A noter la végétation très dense sur les terrasses.
- De +195 à +200 m, plateau.
9
• •• ,. ...
Echantillonnage de 80 à 125 m
Echantillonnage de 125 à 210 m
np 33
np34
125m_
82m -
np35 210m_
197m \
192m -
np36 185m -
175m "
165m -
148m_np33
np34
1
1
125m
FigureS
Coupe de Npénanavet / Tenmaru
. Echantillonnage de 80 à 210 m
••
•
- Entre +160 et +195 m, pente. Echantillons np 45 (+187 m), corail favidé et np 46 (+ 185 m),
corail Porites à S15°58.331' et E167° 12.359' .
- Succession de plateaux à +160 m, +125 m, +105 m, +90 m, +65 m (point GPS à
SI5°58.382' et EI67°11.752') et +45 m.
II - 4 - Stop à Orap (Nord Nord-Est de Malakula) (figure 1)
Présence de récif émergé (soulevé) le long de la plage. Echantillon np 47 (+2 m), corail favidé
Platygyra sp. à SI5°58.179' et El 67°20.763 '.
II - 5 - Léviamp (figure 1)
Le platier est surélevé d'un peu plus d'1 m et présente de nombreuses colonies de corail
avec plusieurs niveaux de croissance verticale sur une hauteur quelques dizaines de centimètres
de haut. En se déplaçant vers l'est au niveau d'une petite baie, on observe sur le platier une
abondance de ces petites colonies de 10 à 15 cm de haut nécrosées. Sur ce platier soulevé,
présence de cassures et d'arrivées d'eau douce. La petite baie dans laquelle on peut voir de
groses colonies de Porites vivants est soumise à l'arrivée d'eaux douces. Point GPS à
SI6°09.353' et EI67°14.133'. Au fond de cette baie, développement d'une mangrove.
II - 6 - Site de Filmbil
Départ à partir du débarcadère le long de la baie et examen du récif soulevé d'au moins
0,50 m à +2 m. Présence de nombreux blocs effondrés (de 5 à 6 m de haut, voire plus).
Echantillon np 48 (+2 m), corail Porites sp. Provenant d'un bloc effondré de la falaisesus-
jacente ; point GPS à SI6°11.082' et EI67°23.348' .
ID - Conclusion
Les coupes faites à Npénanavet / Tenmaru et Espiègle Bay ont permis de compléter
l'échantillonnage de coraux réalisé en 1997 sur ces terrasses s'étageant du niveau actuel de la
mer jusqu'à près de 200 m. De plus le relevé de la coupe Npénanavet /Tenmaru montre que si
le relevé des terrasses majeures s'avère aisé, celui des petits ressauts et des petits plateaux est
plus complexe et la signification devra en être cherché dans les épisodes de régression et
trangression et être analysé autant en termes de variations du niveau marin que de mouvements
tectoniques.
Remerciements
Nous tenons à remercier Ioan Christopher et Esline Garaebiti du service de Géologie,
des Mines et Ressources en eau de Vanuatu pour leur aide et assistance dans la réalisation de
cette mission. Nous remercions également M. Bernard Sexe et l'ambassadeur de France à
Vanuatu M. Garbe pour leur accueil à l'Ambassade lors de notre passage à Port-Vila.
10
•..
•
Références
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11
•• Tableau: Liste des échantillons
Numéros Altitudes Positions GPS, (m) (Lat 1Long)Echantillon
Npénanavet 1Tenmaru
NP 20 + 20
NP21 + 20
NP 22 + 20
NP 23 + 24
NP 24 + 25
NP 25 + 27
NP 26 + 43 S 16°00.800' ; E 167°10.632'
NP 27 + 46
NP 28 + 53
NP 29 + 55 (?)
NP 30 + 55
NP 31 + 52 S 16°00.821' ; E 167°10.634'
NP 32 + 52
NP 33 + 125 S 16°00.8370' ; E 167°11.209'
NP 34 + 125
NP 35 + 197 S 16°00.950' ; E 16r11.732'
NP 36 + 180
NP 37 + 114 S 16°00.691' ; E 167°10.976'
NP 38 + 112 (?)
NP 39 + 112
NP 40 + 90 S 16°00.707' ; E 167°10.940'
NP41 + 91
NP 42 + 65 S 16°00.868' ; E 167° 0.781'
..
NP 43 + 58
NP 44 + 60
Espiègle Bay
NP 45 + 187
NP 46 + 185 S 15°58.331' ; E 167°12.359'
Orap
NP 47 + 2 S 15°58.179';E 167°20.763'
~ Filmbil
NP 48 + 2 S 16°11.082' ; E 167°23.348'
• 12


Rapport de terrain sur les terrasses du Nord-Ouest de Malakula (Vanuatu), 21 au 28 octobre 2003

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