Le Piton de la Fournaise dans son contexte géologique

Laurent MICHON
(Laboratoire GéoSciences Réunion, Université de La Réunion,
Institut de Physique du Globe de Paris)

1.  édifice volcanique de La Réunion constitué par le Piton des neiges,
volcan principal de La Réunion, sur le flanc duquel s’est construit le Piton de la Fournaise depuis, au minimum, 530 000 ans.

        L’île de La Réunion est l’expression de surface la plus récente d’un point chaud arrivé sous la lithosphère vers 65 millions d’années (Ma). À cette époque, l’Inde qui était située à la place actuelle de La Réunion, a été en partie recouverte par un volume considérable de coulées de lave, ensemble appelé les Trapps du Deccan. La migration vers le Nord de la plaque indienne, au-dessus du point chaud, a ensuite entrainé la construction de reliefs volcaniques alignés (Lacquedives, Maldives et Chagos ; Duncan, 1981). A ce schéma classique s’est ajouté le développement de la dorsale océanique centrale indienne vers 40 Ma, séparant la trace du point chaud en deux. A l’Ouest de la dorsale, les reliefs volcaniques du point chaud construits sur la plaque Afrique sont le plateau des Mascareignes, l’île Maurice et l’île de La Réunion (Duncan, 1990).

        L’édifice volcanique de La Réunion repose sur la plaine abyssale, par 4200 m de fond sous le niveau de la mer. La construction de La Réunion, qui aurait débuté entre 5 et 7 Ma (Gillot et al., 1994 ; Lénat et Bachèlery, 1988) a induit la formation d’un cône volcanique surbaissé de plus de 7000 m de haut et 200 - 210 km de diamètre. L’activité magmatique a édifié le Piton des Neiges, volcan principal de La Réunion qui a émergé de l’océan vers 3 Ma.

2.  La trace du point chaud de La Réunion correspond à l’alignement des reliefs volcaniques construits par l’activité magmatique du point chaud.

        Le stade de volcan bouclier du Piton des Neiges s’est poursuivi jusqu’à 420 000 ans (Mc Dougall, 1971). Durant cette période, l’activité a été marquée par l’émission de coulées de lave fluides de basalte riche en cristaux d’olivine, appelé océanite (Upton et Wadsworth, 1966).

        Après une pause éruptive de près de 80 000 ans, la nature des magmas a évolué vers des magmas alcalins plus riche en silice, souvent riches en grands cristaux de plagioclase. Les éruptions de cette période sont devenues plus explosives jusqu’à environ 20 000 ans, date des dernières éruptions connues.

        Alors que le Piton des Neiges était toujours actif, le Piton de la Fournaise a commencé son activité depuis au moins 530 000 ans sur le flanc Est de ce dernier (Gillot et al., 1994), recouvrant les reliques du volcan des Alizés (Lénat et al., 2001).

        Les premiers magmas attribués au Piton de la Fournaise étaient de nature alcaline et riches en phénocristaux de plagioclase. A partir d’environ 400 000 ans, la composition des magmas a évolué vers des termes basaltiques et de nombreuses océanites. L’orientation des intrusions magmatiques qui affleurent dans les vallées profondément incisées suggère que le centre éruptif était alors situé à l’aplomb de l’actuelle Plaine des Sables (Bachèlery et Mairine, 1990). Durant cette période, le volcan a subi un ou deux effondrements caldériques jusqu’à un glissement majeur de l’édifice vers l’Est, vers 60 000 ans (Merle et al., 2010 ; Michon et al., 2016). Cet événement catastrophique a eu un impact important sur le Piton de la Fournaise en entraînant une migration d’environ cinq kilomètres du centre éruptif vers sa position actuelle. Le volcan s’est ensuite reconstruit puis a été affecté par une succession d’effondrements sommitaux entre - 2795 et - 1110 ans avant J.C. pour former la caldera de l’enclos Fouqué (ort et al., 2016). Ces effondrements seraient en lien avec le glissement progressif du flanc est du Piton de la Fournaise vers l’Est. Le volcanisme a ensuite construit le cône sommital centré dans la caldera de l’enclos Fouqué. Depuis la formation de cette caldera, l’immense majorité des éruptions s’y déroule. Néanmoins, le magma se propage parfois latéralement le long des rift zones NE, SE et, plus rarement, NO-SE pour alimenter des éruptions dites hors-enclos.

3.  Morphologie du Piton de la Fournaise construit sur les reliques du volcan des alizés

        Morphologie du Piton de la Fournaise construit sur les reliques du volcan des alizés dont le centre intrusif est représenté par les hachures obliques. De 530 000 ans à 60 000 ans, l’activité du Piton de la Fournaise était centrée sur la Plaine des sables (PdS) et alimentait une zone d’intrusion préférentielle, la rift zone SO. Le volcan a vraisemblablement subi un glissement de flanc majeur (limite en blanc) vers 60 000 ans qui a produit la migration du centre éruptif vers sa position actuelle (étoile noire). Depuis, l’activité magmatique est principalement limitée à la caldera de l’enclos Fouqué et parfois le long des rift zones NE, SE et NO-SE.