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Formation d'une caldera d'érosion et instabilité récurrente d'une île de point chaud : la caldera de Taburiente, La Palma, îles Canaries / Formation of an erosion caldera and recurring instability on a hotspot-generated island: the caldera de Taburiente, La Palma, Canary Islands - article ; n°2 ; vol.7, pg 93-105

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Description

Géomorphologie : relief, processus, environnement - Année 2001 - Volume 7 - Numéro 2 - Pages 93-105
Résumé La caldera de Taburiente est une caldera d'érosion qui résulte de l'évolution par érosion régressive des faces d'arrachement d'un grand glissement affectant les flancs sud-ouest de l'île de La Palma, il y a 560 000 ans. Cet article reconstitue l'évolution géomorphologique de la dépression, insistant sur le rôle des paramètres lithologiques et structuraux. Le travail de l'érosion est en effet guidé par la superposition de matériaux volcaniques denses sur des matériaux sous-marins soulevés, très altérés, et par la géométrie d'une structure profonde, qui est analysée en tant que caldera s. s. (effondrement central). L'influence de la récurrence spatio-temporelle de l'instabilité sur la formation des calderas d'érosion est une caractéristique des îles de point chaud. Les estimations relatives aux rythmes de construction (0,5 à 2 m/ka) et de destruction (vitesses d'incision linéaire : 0,3 à 3,5 m/ka ; vitesses de recul de parois : 0,7 à 20 m/ka) apportent des ordres de grandeur caractérisant plus particulièrement le stade d'évolution volcano-structural aux Canaries.
Abstract The caldera de Taburiente is an erosion caldera caused by backwearing of the walls of a giant landslide embayment that affected the south-west flanks of the island of La Palma 560 ky. ago. This study reconstitutes the geonwrphological evolution of the depression and emphasises the role of lithological and structural factors. Patterns of erosion are guided by the structural configuration, in which uplifted and deeply weathered submarine volcanic materials are overlain by denser subaerial volcanic rocks, and by the geometry of a deep-seated structure, which has been interpreted as an older central collapse caldera. Recurrent instability is a determining factor in the formation of erosion calderas on hotspot-related islands. The construction rates (0,5-2 m/ka) and destruction rates (linear incision: 0,3-3,5 m/ka; headward erosion: 0,7-20 m/ka) estimated in this study provide a time-frame for understanding the stages of growth and decay of volcanic landforms in the Canary Islands.
13 pages
Source : Persée ; Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche, Direction de l’enseignement supérieur, Sous-direction des bibliothèques et de la documentation.

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Published 01 January 2001
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Language English
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Exrait

Monsieur Raphaël Paris
Juan Carlos Carracedo
Formation d'une caldera d'érosion et instabilité récurrente d'une
île de point chaud : la caldera de Taburiente, La Palma, îles
Canaries / Formation of an erosion caldera and recurring
instability on a hotspot-generated island: the caldera de
Taburiente, La Palma, Canary Islands
In: Géomorphologie : relief, processus, environnement. Avril-juin, vol. 7, n°2. pp. 93-105.
Abstract The caldera de Taburiente is an erosion caldera caused by backwearing of the walls of a giant landslide embayment that
affected the south-west flanks of the island of La Palma 560 ky. ago. This study reconstitutes the geonwrphological evolution of
the depression and emphasises the role of lithological and structural factors. Patterns of erosion are guided by the structural
configuration, in which uplifted and deeply weathered submarine volcanic materials are overlain by denser subaerial volcanic
rocks, and by the geometry of a deep-seated structure, which has been interpreted as an older central collapse caldera.
Recurrent instability is a determining factor in the formation of erosion calderas on hotspot-related islands. The construction rates
(0,5-2 m/ka) and destruction rates (linear incision: 0,3-3,5 m/ka; headward erosion: 0,7-20 m/ka) estimated in this study provide a
time-frame for understanding the stages of growth and decay of volcanic landforms in the Canary Islands.
Résumé La caldera de Taburiente est une caldera d'érosion qui résulte de l'évolution par érosion régressive des faces
d'arrachement d'un grand glissement affectant les flancs sud-ouest de l'île de La Palma, il y a 560 000 ans. Cet article
reconstitue l'évolution géomorphologique de la dépression, insistant sur le rôle des paramètres lithologiques et structuraux. Le
travail de l'érosion est en effet guidé par la superposition de matériaux volcaniques denses sur des matériaux sous-marins
soulevés, très altérés, et par la géométrie d'une structure profonde, qui est analysée en tant que caldera s. s. (effondrement
central). L'influence de la récurrence spatio-temporelle de l'instabilité sur la formation des calderas d'érosion est une
caractéristique des îles de point chaud. Les estimations relatives aux rythmes de construction (0,5 à 2 m/ka) et de destruction
(vitesses d'incision linéaire : 0,3 à 3,5 m/ka ; vitesses de recul de parois : 0,7 à 20 m/ka) apportent des ordres de grandeur
caractérisant plus particulièrement le stade d'évolution volcano-structural aux Canaries.
Citer ce document / Cite this document :
Paris Raphaël, Carracedo Juan Carlos. Formation d'une caldera d'érosion et instabilité récurrente d'une île de point chaud : la
caldera de Taburiente, La Palma, îles Canaries / Formation of an erosion caldera and recurring instability on a hotspot-
generated island: the caldera de Taburiente, La Palma, Canary Islands. In: Géomorphologie : relief, processus, environnement.
Avril-juin, vol. 7, n°2. pp. 93-105.
doi : 10.3406/morfo.2001.1093
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/morfo_1266-5304_2001_num_7_2_1093Géomorphologie : relief, processus, environnement, 2001, n° 2, p. 93-106
Formation d'une caldera d'érosion
et instabilité récurrente d'une île de point chaud :
la caldera de Taburiente, La Palma, îles Canaries
Formation of an erosion caldera and recurring
instability on a hotspot-generated island:
the caldera de Taburiente, La Palma, Canary Islands
Raphaël Paris* et Juan Carlos Carracedo**
Résumé
La caldera de Taburiente est une caldera d'érosion qui résulte de l'évolution par érosion régressive des faces d'arrachement d'un grand
glissement affectant les flancs sud-ouest de l'île de La Palma, il y a 560 000 ans. Cet article reconstitue l'évolution géomorphologique
de la dépression, insistant sur le rôle des paramètres lithologiques et structuraux. Le travail de l'érosion est en effet guidé par la super
position de matériaux volcaniques denses sur des matériaux sous-marins soulevés, très altérés, et par la géométrie d'une structure pro
fonde, qui est analysée en tant que caldera s. s. (effondrement central). L'influence de la récurrence spatio-temporelle de l'instabilité sur
la formation des calderas d'érosion est une caractéristique des îles de point chaud. Les estimations relatives aux rythmes de construc
tion (0,5 à 2 m/ka) et de destruction (vitesses d'incision linéaire : 0,3 à 3,5 m/ka ; vitesses de recul de parois : 0,7 à 20 m/ka) apportent
des ordres de grandeur caractérisant plus particulièrement le stade d'évolution volcano-structural aux Canaries.
Mots clés : reliefs volcaniques, caldera d'érosion, grands glissements, caldera de Taburiente, point chaud, Iles Canaries.
Abstract
The caldera de Taburiente is an erosion caldera caused by backwearing of the walls of a giant landslide embayment that affected the
south-west flanks of the island of La Palma 560 ky. ago. This study reconstitutes the geonwrphological evolution of the depression and
emphasises the role of lithological and structural factors. Patterns of erosion are guided by the structural configuration, in which
uplifted and deeply weathered submarine volcanic materials are overlain by denser subaerial volcanic rocks, and by the geometry of a
deep-seated structure, which has been interpreted as an older central collapse caldera. Recurrent instability is a determining factor in
the formation of erosion calderas on hotspot-related islands. The construction rates (0,5-2 m/ka) and destruction rates (linear incision:
0,3-3,5 m/ka; headward erosion: 0,7-20 m/ka) estimated in this study provide a time-frame for understanding the stages of growth and
decay of volcanic landforms in the Canary Islands.
Key words: volcanic landforms, erosion caldera, giant landslides, caldera de Taburiente, hotspot, Canary Islands.
Abridged English version volcanic series erupted in the past Myr (Ancochea et aL,
1994; Guillou et aL, 7998; Carracedo et al, 1999a and b).
The island of La Palma, with El Hierro, forms the western The Taburiente volcano initially formed the northern part of
end of the hotspot-generated Canary Islands chain. This the island and then extended to the south, forming the Cumbre
island is at present in its earliest and fastest stage of growth, Nueva ridge, which was partially destroyed at ca. 560 ka by
characterized by high construction rates and recurrent a giant lateral landslide involving 180-200 km3 of subaerial
instability (Carracedo et aL, 1998). La Palma displays two volcanic material (Carracedo et aL, 1999a). The unconfor-
distinct phases of volcanic construction: 1) a Pliocene mity between the weathered submarine volcanic materials
submarine volcanic and intrusive series; and 2) a subaerial and the overlaying products of subaerial volcanism has been
* Laboratoire de Géographie Physique, UMR 8591 CNRS, 1 place Aristide Briand 92195 Meudon cedex, France. E-mail : Paris.Raphael@wanadoo.fr
** Estación Volcanológica de Canarias, IPNA-CSIC BP 195, 38206 La Laguna, Tenerife, Espafla. Raphaël Paris, Juan Carlos Carracedo
6 km de diamètre, étroitement ouverte vers le sud-ouest par acting as a major slip plane in the history of mass wasting of
the volcanic edifice. The northwest boundary of the "Cumbre le barranco de Las Angustias. Le fond de la caldera est
Nueva landslide" formed a vertical scarp, further enlarged by extrêmement disséqué et cerné de parois abruptes culminant
fréquemment à plus de 2000 m. Dès le XIXe siècle, L. Von headword erosion, generated the 100 km3 erosion caldera of
Taburiente. This wide circular depression was first consi Buch (1825) développe à La Palma sa théorie des "cratères
dered by L Von Buch (1825) as a typical "uplifted crater"; de soulèvement", formés à la suite de l'effondrement
then as an erosion caldera by С Lyell (1855); and finally as brusque de la zone sommitale bombée du volcan. Les pro
an avalanche caldera by E. Ancochea et al. (1994). The fonds barrancos disposés radialement autour de la caldera de
formation of the depression is, in our analysis, due to Taburiente sont à ses yeux des fissures de dilatation,
accelerated erosion during the last 560 ky. Linear incision ouvertes au cours du soulèvement de l'île. La forme circu
rates are often in excess of 1 m/ka and headword erosion laire et les parois verticales de la caldera sont pour L. Von
rates exceeded 3 m/ka, with highest values having occurred Buch des critères typiques des "cratères de soulèvement".
between 550 and 400 ka. Two primitive valleys were first Visitant quelques années plus tard les Canaries, С Lyell
formed at the boundaries of the giant slide. However, higher (1855) considère la caldera de Taburiente comme une "cal
erosion rates in the western valley (Barranco de Las dera d'érosion", faisant toutefois intervenir dans sa format
Angustias) and damming caused by lava flows led to the ion des phases d'effondrements. L'apport des techniques de
formation of a single depression. The evolution of the Caldera datation radiométriques et paléomagnétiques a récemment
relancé le débat sur l'origine de la caldera de Taburiente. E. de Taburiente is also predesigned by a deep-seated older
caldera structure, which is wider than the current depression, Ancochea et al. (1994) accordent une part majeure aux gli
and has been detected by hydrogeological investigations ssements de flanc, engendrant des avalanches de débris vol
caniques en amont desquelles demeure une "caldera (Navarro-Latorre, 1994). Syenitic intrusions inside the
d'avalanche". Mais les calderas d'avalanche sont généralecurrent depression may also indicate the existence of a ring-
dyke (Gastesi et aL, 1966; Staudigel et al., 1986). The circular ment plus ouvertes vers l'aval et de diamètre inférieur à 3
km (Siebert, 1984). Dans le cadre de l'élaboration de la carte shape of the depression is thus the result of both this deep
structure and the coalescence of erosional amphitheatres géologique au 1/25000 de La Palma, J.C. Carracedo et al.
(Karâtson et al., 1999). Our assessment of volumes of erupted (1999a et b) affirment que la dépression résulte en fait de
volcanic material, and of erosion and sedimentation budgets l'évolution par érosion régressive des faces d'arrachements
d'un important glissement de flanc, réconciliant en partie L. highlights that loss of material was caused by turbidite
currents, weathering, and explosive eruptions of the Bejenado Von Buch et C. Lyell.
volcano at ca. 400 ka. A comparison of the evolution of the Cet article se propose de retracer dans un premier temps
Caldera de Taburiente with the island of El Hierro, and with les étapes de la formation de la caldera de Taburiente,
the Miocene and Pliocene volcanoes of La Gomera, Tenerife démontrant effectivement que la dépression est une caldera
and Fuerteventura, provides the basis for outlining a new d'érosion fonctionnant comme un grand amphithéâtre d'éro
geomorphological model for understanding the evolution of sion composite. Le rôle des structures profondes sera
volcanic island chains as a function of age. Even though the ensuite précisé comme étant le facteur majeur de la forme
Canary hotspot is not well-defined and the African plate circulaire trompeuse de la dépression. Une quantification
velocity is very low, this model may apply to other hotspot- des rythmes de construction et de destruction apporte par
generated island chains. ailleurs des ordres de grandeur caractérisant davantage le
stade d'évolution volcano-structural aux Canaries.
Introduction
Évolution de l'activité volcanique
La Palma est avec El Hierro l'île la plus occidentale des et récurrence de l'instabilité Canaries. Elle ne représente que la partie émergée (730 km2)
d'un volcan-bouclier complexe dominant de 6,5 km les Phases majeures de construction de l'île plaines abyssales environnantes. Malgré un contexte géody
namique particulier (plaque à déplacement lent, point chaud Malgré certaines incertitudes relatives aux premières
composite, proximité d'une marge continentale passive), l'a phases de construction de l'île, l'ensemble des datations
rchipel des Canaries présente une séquence morphologique effectuées (Ancochea et al, 1994 ; Guillou et al, 1998 ;
évolutive suivant l'âge des îles (Smoot, 1995 ; Carracedo et Carracedo et al, 1999a) permet de reconstituer l'évolution
al., 1998). Au même titre qu'El Hierro, La Palma représente volcano-stratigraphique (fig. 1). Depuis l'émersion de l'île il
le premier stade d'évolution : le stade volcano-structural, y a moins de 2 Ma, trois phases majeures d'activité volca
caractérisé par des rythmes de construction rapides, de fr nique se sont succédé essentiellement du nord vers le sud.
équents renouvellements de surface dus aux épanchements et Les deux premières phases (1,7-1,2 Ma et 1,2-0,4 Ma) édi
projections volcaniques, et une grande instabilité se tradui fient le massif de Taburiente, volcan-bouclier culminant
sant par de gigantesques glissements latéraux avec ava actuellement à plus de 2400 m. Au sud de ce massif, la tro
lanches sous-marines de débris volcaniques. isième phase d'activité volcanique construit, depuis 125 ka,
Le relief de l'île est marqué au Nord par la caldera de la dorsale "Cumbre Vieja", qui culmine déjà à près de
Taburiente, impressionnante dépression centrale d'environ 2000 m.
94 Géomorphologie : relief, processus, environnement, 2001, n° 2, p. 93-106 Formation d'une caldera d'érosion et instabilité récurrente d'une île de point chaud
30#N-
Océan Atlantique N
Iles Canaries Lanzarote'
29*N- Là Palma 10 km
Tenerife A
28*N-
El Hierro La Gomera Gran Canada
27"N- i г i г 17'W 16'W 15'W 14'W 13*W 18'W
N
faces d'arrachement
du glissement
Cumbre Nueva
RIFIT-ZONE N S 10 km
I
source : modèle numérique de terrain
Fuencaliente
Fig. 1 - Les grandes unités géologiques de La Paima, îles Canaries. 1 : complexe de base Pliocène ; 2 : Massif Tabu rient e avec axes
des rift-zones (1 ,7-0,56 Ma) ; 3 : parois de la Caldera de Taburiente et de la Cumbre Nueva ; 4 : volcan Bejenado (550-400 ka) ; 5 : format
ions Los Roques (400 ka) ; 6 : sédiments des barrancos de Las Angustias et El Paso ; 7 : dorsale Cumbre Vieja (< 125 ka).
Fig. 1 - Main geologic features of the Island of La Palma, Canary Islands. 1: Pliocene submarine series; 2: Taburiente series, showing
rift-zones axis (1,7-0,56 Ma); 3: walls of the Caldera de Taburiente and Cumbre Nueva; 4: Bejenado volcano (550-400 ka); 5: Los Roques
series (400 ka); 6: sediments within the Las Angustias and El Paso barrancos; 7: Cumbre Vieja ridge (< 125 ka).
selon un modèle répandu aux Canaries (Tenerife, El Hierro L'activité volcanique du Massif Taburiente était vraisem
blablement concentrée le long de trois rift-zones majeures cf. Carracedo, 1994). Les études de l'orientation des dykes
(nord-ouest, nord-est et sud) composées chacune de deux (Staudigel et al, 1986 ; Ancochea et al, 1994) montrent
aussi une migration globale des centres éruptifs du nord vers branches. Définies sur les volcans-boucliers hawaïens, ces
rift-zones sont des axes privilégiés de la fracturation, le long le sud. Le dynamisme éruptif est essentiellement fissurai,
desquelles se concentrent les fissures et les centres éruptifs. produisant d'épaisses coulées de basaltes et trachybasaltes.
Les trois rift-zones se rejoindraient au centre de l'édifice Mais des éruptions plus explosives se produisent parfois au
Géomorphologie : relief, processus, environnement, 2001, n° 2, p. 93-106 95 Raphael Pans, Juan Carlos Carracedo
centre du massif, lors des dernières phases d'évolution du Rythmes de construction
volcan Taburiente, en relation avec un magmatisme plus dif
La première phase d'activité volcanique subaérienne (1,7- férencié (téphrites, phonolites, trachytes) au niveau des rift-
zones et du centre éruptif Bejenado (0,55-0,4 Ma). 1,2 Ma) voit se construire en 0,5 Ma un édifice d'environ 20
Les produits d'un volcanisme sous-marin antérieur affleu km de diamètre, culminant à plus de 2000 m d'altitude. Mais
rent au fond de la caldera de Taburiente. Ils constituent le les produits des éruptions reposent directement sur le com
complexe de base de l'île, soulevé à près de 1600 m par une plexe de base en cours de soulèvement. En considérant un
ascension magmatique plus ou moins continue durant près iquement l'épaisseur des produits volcaniques émis entre 1,7
de 2 Ma. Les pillow-lavas et hyaloclastites basaltiques sont et 1,2 Ma, le rythme de construction par accumulation de
en effet intensément pénétrées de dykes, de corps intrasifs matériaux volcaniques est de 500 m en 0,5 Ma soit 1 m/ka
(gabbros, syenites) et comportent quelques fossiles datés du (tab. 1). La même méthode, appliquée aux phases d'activité
Pliocène (Middlemost, 1972 ; De la Nuez Pestana, 1984 ; ultérieures, donne effectivement des rythmes de construc
Staudigel et Schmincke, 1984). La plupart de ces formations tion rapides : 1,1 à 2 m/ka entre 1,2 et 0,4 Ma selon les sec
sont altérées et représentent un soubassement fragile pour teurs considérés. Ces résultats sont comparables au 1,4 m/ka
les parois abruptes bordant la caldera, constituées de maté calculé pour l'édifice d'El Golf о à El Hierro (Guillou et al.,
riaux volcaniques du Massif Taburiente (parois ouest, nord 1996) et légèrement inférieurs aux rythmes de construction
et est) et du volcan Bejenado (parois sud). La surface de di des îles du Pacifique : 3 m/ka pour Mururoa (Gillot et al.,
scordance entre le complexe de base et ces séries volca 1992), 3,1 m/ka pour le Kilauea (Guillou et al, 1997). Une
niques, nettement visible à la base des parois, montre un bonne concordance entre les datations et le dispositif strati-
contact de ravinement. Ceci reflète probablement la longé graphique ont permis à H. Guillou et al. (1998) de montrer
vité de la transition entre volcanisme sous-marin et volca un ralentissement du rythme de construction à partir de
nisme subaérien. Les projections volcaniques émises lors 0,62 Ma au niveau de la Cumbre Nueva, rift-zone sud du
des phases d'émersion, essentiellement phréato-magma- Massif Taburiente. Si chaque phase majeure d'activité vol
tiques, sont en effet peu résistantes à l'érosion. La surface canique connaît des rythmes de construction décroissants
de discordance est marquée en plusieurs endroits par des avec le temps, la dorsale Cumbre Vieja (< 125 ka) devrait
formations sédimentaires polygéniques : alluvions, dépôts subir une telle baisse de productivité.
d'avalanches de débris et brèches volcaniques formées pour Si l'on considère non plus l'épaisseur mais le volume de
certaines en milieu sous-marin (parois nord et nord-est). Les matériaux émis par les éruptions, les rythmes de construc
minéraux ferromagnésiens et les plagioclases des fragments tion sont de 0,3 km/ka entre 1,7 et 1,2 Ma, 0,7 km/ka au
basaltiques sont dans ce cas altérés respectivement en chlor niveau de la Cumbre Nueva entre 0,85 et 0,57 Ma et 1 km/ka
ite et épidote, comme pour l'ensemble des matériaux du depuis 125 ka pour la dorsale Cumbre Vieja (Carracedo et
complexe de base (Ancochea et al., 1994). ai, 1999a). Les volcans-boucliers hawaïens connaissent des
rythmes de construction jusqu'à cent fois plus rapides
Tableau 1 - Estimations des rythmes de construction volca (Moore et Clague, 1992).
nique de quelques îles associées à des points chauds. Les deux méthodes d'évaluation des rythmes de construc
Table 1 - Volcanic construction rates of hotspot-generated islands. tion autorisent finalement une comparaison avec d'autres
Période Durée Epaisseur Rythme Source
Ma ka m m/ka
La Palma (Canaries)
Taburiente 1,70-1,20 500 500 1 ce travail 1,20-0,40
rift-zonesNWetNE 1,20-0,56 640 1000 1,6 ce travail
secteur El Time 1,20-0,74 460 500 1,1 ce
0,66 - 0,56 Cumbre Nueva 100 160 1,6 Guillou et al., 1998
0,55 - 0,40 Bejenado 150 300 2,0 ce travail
El Hierro (Canaries) 0,55-0,15 400 550 1,4 Guillou et al., 1996
3,0 Gillot et al., 1992 Mururoa (Polynésie)
3,1 Guillou et al., 1997 Kilauea (Hawaï)
96 Géomorphologie : relief, processus, environnement, 2001, n° 2, p. 93-106 Formation d'une caldera d'érosion et instabilité récurrente d'une île de point chaud
180 à 200 km3 de matériaux volcaniques se détachent alors îles de point chaud et proposent une possible augmentation
de la production volcanique à La Palma. Mais les estima brutalement des flancs sud-ouest du Massif Taburiente
tions pour la période 1,7-1,2 Ma sont en partie limitées par (fig. ЗА, Cumbre Nueva), glissant sur le complexe de base
le manque de connaissances et faussées par l'intervention (Carracedo et al., 1999a). Ce glissement reconnu sous le
d'événements brutaux de type glissements de flanc. nom de "Cumbre Nueva giant landslide9 est délimité :
- à l'est par l'axe éruptif principal de la rift-zone sud
(Cumbre Nueva), l'escarpement ouest de la Cumbre Nueva, Récurrence de l'instabilité
dont la forme en arc est typique, étant hérité du recul homodes flancs méridionaux
gène des faces d'arrachement du glissement dans ce secteur
La puissance et la récurrence des intrusions magmatiques (une estimation de ce recul est proposée dans le tableau 2) ;
- au sud-ouest par une hypothétique faille décrochante, subverticales le long des rift-zones créent un champ de
contraintes distensives. Malgré de faibles pentes, l'accumul orientée sud-ouest-nord-est (au niveau d'El Time, fig. 1).
ation de matériaux volcaniques denses engendre une sur Cette faille aurait été exploitée depuis par le barranco de Las
charge qui, additionnée aux forces de distension, est Angustias, dont le tracé est d'ailleurs moins sinueux que
susceptible de provoquer de volumineux glissements de ceux des autres barrancos de l'île. Les parois ouest de la cal
flanc. Une récente étude géophysique des fonds sous-marins dera de Taburiente forment également un escarpement qua
autour de La Palma (Urgeles et al, 1999) souligne l'exi siment rectiligne, moins disséqué que les autres parois
stence de volumineux dépôts détritiques sous-marins engen (secteurs nord-est et est notamment). Des investigations en
drés par de vastes glissements affectant les flancs sud-ouest cours (publication de la carte géologique au 1/25 000) per
à sud du Massif Taburiente. Deux complexes de dépôts mettront d'affirmer s'il s'agit d'escarpements de ligne de
détritiques ont été identifiés (fig. 2). faille.
Le premier complexe couvre une surface immergée de Les matériaux emportés par le glissement "Cumbre
1200 km2 et représenterait un volume de plus de 650 km3 Nueva" couvrent en mer une surface de 780 km2. L'épaisseur
(épaisseur maximale : 1300 m). Il résulterait selon R. Urgeles maximale est de l'ordre de 500 m. Le volume total estimé,
95 km3 selon R. Urgeles et al. (1999), est largement inférieur et al. (1999) de deux à trois glissements majeurs. L'extension
aux 180 à 200 km3 annoncés par J.C. Carracedo et al. de cette première génération de dépôts détritiques vers le sud
pourrait être masquée par les nombreux volcans sous-marins (1999a). Si l'on exclut toute erreur d'estimation de part et
prolongeant en mer la dorsale Cumbre Vieja. Le basculement d'autre, l'évacuation par des courants de turbidité depuis
en blocs de 45° vers le sud-sud-ouest, affectant les sills et les
dykes antérieurs à 0,9 Ma (Staudigel et al., 1986) ainsi que Fig. 2 - Vue sous-marine de La Palma (dessin d'après Urgeles et les surfaces de discordance entre les deux phases de construc al., 1999). 1 : premier complexe de dépôts détritiques sous-marins
tion du Massif Taburiente (Ancochea et al, 1994) traduit (2-0,9 Ma) ; 2 : second complexe, issu du glissement Cumbre Nueva
effectivement une ou plusieurs périodes d'extrême instabilité (560 ka).
entre 2 Ma et 0,9 Ma. Fig. 2 - Submarine view of La Palma (drawing after Urgeles et al.,
Le second complexe de dépôts détritiques sous-marins est 1999). 1: first complex of submarine chaotic deposits (2-0,9 Ma);
corrélé à un glissement massif se produisant il y a 560 ka ; 2: second complex, from the Cumbre Nueva giant landslide (560 ka).
Caldera de Taburiente Bejenado
Cumbre Vieja
28e30 N 1745W
N 18°30W • 1 \ ' * 9
Géomorphologie : relief, processus, environnement, 2001, n° 2, p. 93-106 97 Raphaël Paris, Juan Carlos Carracedo
560 ka concernerait environ la moitié des matériaux issus du d'incision, selon la méthode couramment employée en ter
glissement. Ces courants seraient concentrés dans des che rains volcaniques (Lageat et Goër de Hervé, 1991).
naux sous-marins d'érosion cernant le premier complexe de Les sondages effectués sur les flancs ouest du volcan
dépôts détritiques. Bejenado (Carracedo et al., 1999a) révèlent sous les coulées
issues de ce volcan (épaisseur : 300 m) l'existence d'un
matériau alluvial (100 m) reposant sur les pillow-lavas du Du glissement Cumbre Nueva
complexe de base. Ces sédiments postérieurs au glissement à la caldera de Taburiente
Cumbre Nueva sont constitués de blocs et graviers peu
émoussés, de nature basaltique et à polarité magnétique Évolution primitive de la surface
aléatoire, dans une matrice sableuse fragile. L'absence de de glissement : 560-550 ka blocs issus du complexe de base interdit toute corrélation
L'activité volcanique de la rift-zone Cumbre Nueva en avec les paléo-chenaux pourtant situés en amont. Ces sédi
grande partie démantelée ne reprend que 10000 ans après le ments résulteraient plutôt du remaniement alluvial de matér
glissement, édifiant en 150000 ans le volcan Bejenado iel provenant des faces d'arrachement du glissement
(550-400 ka). Les éruptions se situent au pied des faces d'a Cumbre Nueva (effondrements, coulées de débris) dominant
rrachement nord du glissement. Obéissant au nouveau dispos un barranco naissant, le barranco de Las Angustias. En effet,
itif topographique, la plupart des coulées se répandent donc deux vallées majeures divergentes vont se développer, à part
vers le sud-ouest, recouvrant ainsi la surface de glissement ir de 560 ka, au contact entre les faces d'arrachement et la
(fig. 3B). surface de glissement. Le barranco de Las Angustias suit la
Le contact entre les séries "Bejenado" et la surface de gli faille d'El Time (sud-ouest-nord-est) et le barranco de la
ssement, visible au niveau des parois sud de la caldera de Cumbrecita emprunte l'axe de la rift-zone Cumbre Nueva
Taburiente, est marqué par de petites paléo-formes d'inci (nord-sud). La construction du volcan Bejenado (550-400 ka)
sion (10 à 20 m de profondeur et de largeur). Ces éléments favorisera par la suite la divergence de ces deux bassins ver
d'un réseau hydrographique à chenaux multiples, sortes de sants primitifs (fig. 3).
petits canyons à écoulement dirigé vers le sud-ouest, se sont
développés en 10000 ans dans les matériaux altérés et ais
ément affouillables du complexe de base, avant que ne
reprenne l'activité volcanique (volcan Bejenado). Les Tableau 2 - Estimations des vitesses d'incision linéaire et des
vitesses d'incision linéaire déduites de ces observations sont vitesses de recul des parois de la caldera de Taburiente depuis
560000 ans. alors comprises entre 1 et 2 m/ka (tab. 2). Ces estimations
linéaires, ainsi que celles qui suivront, retiennent simple Table 2 - Linear incision and headward erosion rates of the
ment la profondeur et la période de formation des formes Caldera de Taburiente since 560 ka.
Localisation Période Durée de Tranche Vitesse d'incision Marqueur
considérée formation de relief disparue linéaire utilisé
ka ka m m/ka
560 - 550 parois sud 10 10-20 1 -2 coulées Bejenado 560 ka
560 - 400 550 - 550 Los Roques 160 3-3,5 formations Los Roques
400-0 400 400 Los Los 1
Las Angustias 400 200 0,5 coulées Bejenado 400 ka
400 - 500 0,3 - 0,4 barrancos nord 1200-0 1200 coulées datées 1 ,2 Ma
Localisation Période Durée de Recul de la paroi Vitesse de recul Marqueur
considérée formation de la paroi utilisé
ka ka m m/ka
560 - 400 parois N et NE 160 3200 20 formations Los Roques N et NE 400-0 400 2000 5 Los
parois est 400 1600 4 formations Los Roques ouest 400-0 400 1200 3 Los
400 - 500 Cumbre Nueva 560-0 560 0,7-1 barranco Cumbrecita
98 Géomorphologie : relief, processus, environnement, 2001, n° 2, p. 93-106 Formation d'une caldera d'érosion et instabilité récurrente d'une île de point chaud
A 1 560 ka В 560-550 ka
in 14
ЛЛ A A \ Volcan
4 Taburiente 0 3 km
l Cumbre Q
10 I km i Nueva L
C2 550-41 К ) к a
N
A *•—
Г — > 0 i 3 km i V/ л )
[S < / < < \ s ) ft < <
Y. \
4
cônes de déjection
) 400 ki 1 E 400-0 ka С
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A > 1 T à i r Г
) 0 i 3 km i ▲ A A
t ~1| < < s*. 4 > \
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Y é Ц h J
coulées venant de la Cumbre Vieja
Fig. 3 - Évolution du glissement Cumbre Nueva à la caldera de Taburiente. A : Glissement Cumbre Nueva ; В : Évolution primitive de la
surface de glissement ; C1 : Érosion régressive et construction du volcan Bejenado ; C2 : Dépression centrale et blocage du barranco de la
Cumbrecita par les coulées du Bejenado ; D : Activité finale et destruction des flancs nord du volcan Bejenado ; E : Achèvement de la cal
dera de Taburiente et construction de la Cumbre Vieja (< 125 ka). 1 : matériaux volcaniques sous-marins pliocenes ; 2 : sédiments issus du
remaniement alluvial de matériaux des faces d'arrachement ; 3 : sédiments issus du ravinement des matériaux volcaniques sous-marins ; 4 :
coulées de lave du volcan Bejenado ; 5 : formations Los Roques.
Fig. 3 - Evolution from the Cumbre Nueva giant landslide to the caldera de Taburiente. A: Cumbre Nueva giant landslide; B: Primitive
evolution of the slipe plane; CI: Headward erosion and building of the Bejenado volcano; C2: Single central depression and clamming of the
Cumbrecita barranco by the Bejenado lava flows; D: Late activity and destruction of the north flanks of the Bejenado volcano; E: Late evolution
of the caldera de Taburiente and building of the Cumbre Vieja (< 125 ka). 1: Pliocene submarine volcanics; 2: sediments coming from the walls
of the embayment; 3: sediments coming from the gullying of the submarine volcanics; 4: lava flows of the Bejenado volcano; 5: Los Roques
Géomorphologie : relief, processus, environnement, 2001, n° 2, p. 93-106 99 ,
Raphaël Paris, Juan Carlos Carracedo
Formation d'une profonde dépression bros, syenites, basaltes en pillows). La présence de miné
raux lourds typiques du complexe de base (clinopyroxènes en amont du glissement : 550-400 ka
ferromagnésiens et calciques, sphènes, corindons cf. Martin
Sous un climat relativement humide, l'évacuation des et a/., 1984) confirme que le barranco y creuse progressive
matériaux issus des parois rocheuses instables se poursuit au ment son lit, notamment vers l'amont.
cours des éruptions du volcan Bejenado. Elle se traduit vers Cette action d'érosion régressive tend à la formation de
l'aval par l'accumulation de dépôts alluviaux grossiers, petits amphithéâtres d'érosion en amont des barrancos Las
notamment à l'embouchure du barranco de Las Angustias Angustias et Cumbrecita, c'est-à-dire au niveau de la limite
(fig. 4). Un vaste cône de déjection y est intercalé avec des nord du glissement Cumbre Nueva (fig. 3 Cl). La vigueur
dépôts de lahars, des coulées de lave et des dépôts pyroclas- de l'érosion est stimulée par une régression marine majeure
tiques. Vient s'emboîter dans ce cône un premier ensemble et un contexte climatique torrentiel (climat tropical forestier
de terrasses alluviales épaisses de plus de 200 m (fig. 4, Tl), de plus en plus contrasté selon les données pédologiques
plus ou moins bien stratifiées et triées selon les niveaux. Du de Martin et al., 1984). Le ravinement des matériaux du
point de vue pétrographique, la majorité du matériel comcomplexe de base a pu entretenir l'instabilité et l'abrupt des
posant ces dépôts provient de coulées de basaltes à phéno- parois basaltiques massives dominant ces amphithéâtres.
cristaux d'olivine (séries Cumbre Nueva et Bejenado), mais Des avalanches de débris, des effondrements massifs de
il incorpore aussi des éléments du complexe de base (gab- parois et des coulées de lave sont venus provisoirement
NORD-OUEST SUD-EST
700 m — ^700 m El Time
escarpement de ligne de faille
Lomo de los Caballos 600 600 —
o o o o o o Las Casitas 0*0*0' — 500 glacis raviné o 0*0*0 500
оооооооо 0*0*0*0*0*0*0*0*
о' — 400 400 — о о о о о о
о o'o'o'o'o'o'oj о'о'о'о'о'о'
о
300 — о о о о о^ • • — 300 о
О О О О О ОуУ # • •
200 — — 200
100 —I — 100
о о
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Fig. 4 - Le dispositif de terrasses alluviales et cônes de déjection emboîtés du
barranco de Las Angustias, La Palma. 1 : séries Taburiente (> 560 ka) ; 2 : cône de
déjection ; 3 : terrasses alluviales T1 ; 4 : coulée de lave Bejenado (550 ka) ; 5 : te
rrasses T3 ; 6 : T4 ; 7 : terrasses T5.
Fig. 4 - System of alluvial terraces and alluvial fans In the barranco de Las
Angustias, La Palma. 1: Taburiente series (> 560 ka); 2: alluvial fans; 3: alluvial
terraces T1; 4: Bejenado lava flow (550 ka); 5: tenaces T3; 6: terraces T4; 7: tenaces
100 Géomorphologie : relief, processus, environnement, 2001, n° 2, p. 93-106