Evolution géologique du domaine Péri-Calédonien. Rapport de Thèse

Soutenue le : 19 Mars 1999
Devant le jury composé de
Thèse
présentée à
L’Université de Bretagne Occidentale
par Sabrina Van de Beuque
pour l’obtention du titre de Docteur
Spécialité : Géosciences Marines
EVOLUTION GEOLOGIQUE
DU DOMAINE PERI-CALEDONIEN
(SUD OUEST PACIFIQUE)
A. Bonneville, Professeur à l’Université Française du Pacifique Tahiti Rapporteur
D. Cluzel, Professeur à l’Université d’Orléans Rapporteur
T. Juteau, Professeur à l’Université de Bretagne Occidentale Président
Y. Lagabrielle, Professeur à l’Université de Bretagne Occidentale Examinateur
J.-P. Réhault, Professeur à l’Université de Bretagne Occidentale Examinateur
Y. Lafoy, Ingénieur au Services des Mines et de l’Energie Examinateur
J.-M. Auzende, Chercheur IFREMER Directeur
Partenaires : ETAT, TERRITOIRE ET PROVINCES DE NOUVELLE-CALEDONIE, IFREMER, IRD, SHOM, UFP

Remerciements
Ce travail a été réalisé et financé dans le cadre du programme ZoNéCo. Je tiens à remercier, à
cet effet M. Jean-Yves Ollivaud, Chef du Service des Méthodes Administratives et de
l’Informatique.
J’adresse un vif remerciement à mon Directeur de Thèse M. Jean-Marie Auzende, pour ces
trois années passées sous sa tutelle et durant lesquelles j’ai pu apprécier sa parfaite
disponibilité, son savoir et son dynamisme.
Je tiens à remercier mes deux rapporteurs :
M. Dominique Cluzel avec qui j’ai pu découvrir l’histoire géologique de la Nouvelle-
Calédonie et qui a su après son retour en métropole rester disponible en acceptant de suivre
l’évolution du manuscrit.
M. Alain Bonneville pour la qualité de son accueil dans le Laboratoire de Géosciences
Marines de l’Université Française du Pacifique à Tahiti, lors de ma mission réalisée en
collaboration entre les programmes ZoNéCo et ZEPOLYF.
Je tiens à remercier l’équipe de Géologie et de Géophysique du centre IRD (ex-ORSTOM) de
Nouméa : Stéphane Calmant grâce à qui j’ai pu travailler dans de bonnes conditions ; Bernard
Pelletier pour son savoir scientifique concernant la géodynamique de la région du Sud-Ouest
Pacifique ; Marc Regnier pour les nombreuses discussions sur la sismologie et Guy Cabioch
pour celles concernant la géologie « quaternaire » Calédonienne ; Cathy Baldassari pour sa
gentillesse et le support technique qu’elle m’a apporté ; Jean-Philippe Caminade pour sa
disponibilité et sa patience ; Pierre Lebellegard et Franck Magron pour leur constante aide en
informatique ; René Grandperrin pour sa gentillesse et ses encouragements et enfin Julien
Perrier, François Missegue, Stéphane Bernard-Peyre, Jean-Louis Laurent, Mathieu Boda,
Jocelyne Bonneau et John Butscher.
Je tiens à remercier l’équipe de la SGVL (Service de Gestion et de Valorisation Locale),
section informatique scientifique élaborée par le programme ZoNéCo et plus particulièrement
Liliane Durand Saint Omer, Emmanuel Bouniot et Fabien Juffroy pour leur grande
disponibilité.
Je tiens aussi à remercier Lydie Sichoix pour son parfait encadrement, à Tahiti, lors de
l’élaboration de la carte de topographie prédite de la zone économique de Nouvelle-Calédonie
et son entière disponibilité non seulement durant mon séjour en Polynésie et jusqu’à la fin de
la rédaction de mon manuscrit.
Merci à Yves Lagabrielle pour avoir participé à la correction de mon travail ; à Paul Beuzart
pour ses encouragements.
- i -

Remerciements
Je tiens à remercier les membres du Jury d’avoir accepté de juger ce travail.
Mes remerciements les plus chaleureux à Françoise Auzende pour son soutien permanent.
Un immense merci à « ma fine équipe de bretons préférés, Morgane, Janick et Philippe » pour
leur gentillesse, leur générosité, grâce à qui j’ai pu découvrir la Nouvelle-Calédonie et avec
lesquels j’ai partagé des moments inoubliables. Un grand merci à Philippe pour son aide
durant les longues soirées et derniers week-end passés à l’ORSTOM.
Enfin, je tiens à remercier mes parents, ma « famille » et les « rapportés » pour leur soutien,
leur très forte présence malgré la distance qui nous a séparé durant ces trois années. Je tiens
tout particulièrement à remercier mon Père pour son enthousiasme à m’avoir donné envie de
continuer.
- ii -

TABLE DES MATIERES
EVOLUTION GEOLOGIQUE DU DOMAINE PERI-CALEDONIEN
TABLE DES MATIERES
(SUD OUEST PACIFIQUE)
Remerciements i
INTRODUCTION 5
Les données utilisées 8
PARTIE 1 13
CONTEXTE GEODYNAMIQUE DE LA REGION DU SUD-OUEST PACIFIQUE ET
PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE 13
Chapitre I 18
Contexte géodynamique de la région du Sud-Ouest Pacifique 18
I-1 La phase anté-Crétacé inférieur 18
I-2 La phase comprise entre le Crétacé inférieur et le Crétacé supérieur 20
I-3 La phase comprise entre le Paléocène et l’Actuel 22
Chapitre II 25
Présentation de la zone d’étude : le domaine péri-Calédonien (Sud-Ouest Pacifique) 25
PARTIE 2 31
LA ZONE OUEST CALEDONIE 31
Chapitre I 34
Les travaux antérieurs 34
I-1 Nature et structure du substratum 35
I-2 La couverture sédimentaire 37
I-2.1 Les formations de la phase anté-Crétacé inférieur 37
I-2.2 Les formations contemporaines de l’accrétion océanique 37
I-2.3 Les formations post-tectoniques 40
I-3 La formation de la ride de Lord Howe 40
I-4 L’ouverture des bassins de Nouvelle-Calédonie et de Fairway 42
I-5 La formation de la ride de Fairway 43
Chapitre II 44
Analyse des données 44
II-1 Les données de bathymétrie 44
II-1.1 Le banc de Coriolis 44
II-1.2 L’alignement des Chesterfield 46
II-1.3 Le bassin Nord de Lord Howe 48
II-1.4 La ride de Lord Howe 48
II-1.5 Le bassin de Fairway 50
II-1.6 Le banc de Lansdowne 51
II-1.7 La ride de Fairway 52
II-1.8 Le bassin de Nouvelle-Calédonie 53
- 1 -

TABLE DES MATIERES
II-1.9 Conclusion 53
II-2 Les données de sismique 54
II-2.1 Nature et structure du substratum 55
II-2.2 Le remplissage sédimentaire 74
II-2.2.1 La séquence V 75
II-2.2.2 La séquence IV 76
II-2.2.3 La séquence III 77
II-2.2.4 La séquence II 79
II-2.2.5 La séquence I 79
II-2.2.6 Conclusion 84
II-3 Les données de gravimétrie et de magnétisme 85
II-3.1 Les données de gravimétrie 85
II-3.2 Les données de magnétisme 87
II-3.3 Conclusion 90
Chapitre III 92
Discussion et conclusion 92
III-1 Nature et structure du substratum 92
III-2 La couverture sédimentaire 94
III-2.1 Estimation de l’âge des séquences sédimentaires identifiées sur les profils sismiques 94
III-2.2 Les différentes phases de la mise en place de la couverture sédimentaire 98
III-2.2.1 Les formations de la phase anté-Crétacé inférieur 98
III-2.2.2 Les formations contemporaines du rifting et de l’accrétion océanique 98
III-2.2.3 Les formations post-tectoniques 99
III-3 Tectonique et volcanisme de la ride de Lord Howe 99
III-4 L’ouverture des bassins de Nouvelle-Calédonie et de Fairway et la formation de la ride de Fairway 100
PARTIE 3 103
LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE 103
Chapitre I 106
Les travaux antérieurs 106
I-1 Nature et structure du substratum 106
I-2 La couverture sédimentaire 112
I-2.1 Les formations de la phase anté-Crétacé inférieur 113
I-2.2 Les formations contemporaines de l’accrétion océanique 114
I-2.3 Les formations post-tectoniques 115
I-3 L’âge de formation du bassin des Loyauté 118
I-4 La mise en place de la nappe ophiolitique 119
I-5 La formation de la ride des Loyauté 125
I-6 Les effets de la subduction des Nouvelles-Hébrides et de la collision entre la ride des Loyauté et l’arc des
Nouvelles-Hebrides 126
I-7 Conclusion 129
Chapitre II 130
Analyse des données 130
II-1 Les données de bathymétrie 130
II-1.1 Le bassin de Nouvelle-Calédonie 131
II-1.2 Le bassin Ouest-Calédonien 132
II-1.3 La ride de Norfolk 132
II-1.4 Le bassin des Loyauté 135
II-1.5 La ride des Loyauté 137
II-1.6 Le bassin Nord Loyauté 139
II-1.7 Le bassin Sud-Fidjien 139
II-1.8 La fosse des Nouvelles-Hébrides 139
II-1.9 Le bassin Nord-Fidjien 140
II-1.9 Conclusion 140
- 2 -

TABLE DES MATIERES
II-2 Les données de sismique 142
II-2.1 Nature et structure du substratum 142
II-2.1.1 La Zone Est Calédonie 142
II-2.1.2 La Zone Sud Calédonie 153
II-2.2 La couverture sédimentaire 163
II-2.2.1 La séquence V 163
II-2.2.2 La séquence IV 164
II-2.2.3 La séquence III 164
II-2.2.4 La séquence II 166
II-2.2.5 La séquence I 167
II-2.2.6 Conclusion 168
II-3 Les données de gravimétrie et de magnétisme 172
II-3.1 Les données de gravimétrie 172
II-3.2 Les données de magnétisme 177
II-3 Conclusion 182
Chapitre III 183
Discussion et conclusion 183
III-1 Nature et structure du substratum 183
III-1.1 La Zone Est Calédonie 183
III-1.2 La Zone Sud Calédonie 186
III-2 La couverture sédimentaire 188
III-3 L’âge de formation du bassin des Loyauté 191
III-4 La mise en place de la nappe ophiolitique 193
III-5 La formation de la ride des Loyauté 196
III-6 La déformation liée à la collision 199
PARTIE 4 201
LE PROGRAMME ZoNéCo : EVALUATION DES RESSOURCES VIVANTES ET NON
VIVANTES DE LA ZONE ECONOMIQUE DE NOUVELLE-CALEDONIE 201
Chapitre I 205
Les données antérieures au programme 205
Chapitre II 213
Le programme ZoNéCo 213
II-1 Méthode 213
II-2 Le déroulement du programme 214
II-2.1 La phase stratégique 214
II-2.1.1 Les campagnes de reconnaissance bathymétrique 215
II-2.1.2 Synthèse des travaux antérieurs 217
II-2.2 La phase tactique 220
II-2.2.1 Les campagnes de pêches exploratoires 220
II-2.2.2 Les campagnes de géologie 221
II-2.2.3 L’environnement hydroclimatique 222
Chapitre III 225
Les ressources vivantes 225
Chapitre IV 227
Les ressources non-vivantes 227
Chapitre V 231
L’avenir du programme 231
- 3 -

TABLE DES MATIERES
PARTIE 5 233
CONCLUSIONS GENERALES 233
I Les grands apports de l’étude 235
• Le remplissage sédimentaire 235
• La tectonique et le volcanisme tertiaire sur la ride de Lord Howe 237
• La formation de la ride de Fairway 237
• Les prolongations septentrionale et méridionale de la nappe des ophiolites de Nouvelle-Calédonie 238
• La formation du bassin des Loyauté 238
• Le volcanisme de la ride des Loyauté 239
II Reconstitution géodynamique 239
• La phase anté-Crétacé inférieur 239
• La phase comprise entre le Crétacé inférieur et le Crétacé supérieur 240
• La phase comprise entre le Paléocène et l’Actuel 240
III Les ressources marines de la zone économique de Nouvelle-Calédonie 245
IV Les perspectives 245
BIBLIOGRAPHIE 247
LISTE DES PUBLICATIONS 261
LISTE DES FIGURES 265
- 4 -

INTRODUCTION
INTRODUCTION
- 5 -

INTRODUCTION
-12000-6000 -5500 -5000 -4500 -4000 -3500 -3000 -2500 -2000 -1500 -1000 -500 0 100 200 300 500 1000 2000 3000 4000 9000
120E 120
120E 120
130E 130
130E 130
140E 140
140E 140
150E 150
150E 150
160E 160
40S 40 40S 40
30S 30 30S 30
20S 20 20S 20
10S 10 10S 10
0S 0 0S 0
PNG
-10S -10 -10S -10
-20S -20 -20S -20
-30S -30 -30S -30
-40S -40 -40S -40
160E 160
Fig.I : Situation de la région du Sud Ouest Pacifique dans l'Ouest Pacifique; données : Smith et Sandwell (1997); couleurs et
réalisation D. Aslanian IFREMER-Brest (aslanian@ifremer.fr); profondeurs en mètres; PNG: Papouasie-Nouvelle Guinée;
NC: N ouvelle-Calédonie; NZ: Nouvelle-Zélande; V: Vanuatu.
- 6 -
V
NC
170E 170
170E 170
NZ
180E 180
180E 180
170W
170W 1
160W
160W

INTRODUCTION
La bordure occidentale du Pacifique est marquée, dans sa partie Nord, par la subduction de la
plaque Pacifique sous la plaque Asiatique. La région du Sud Ouest Pacifique (Fig. I),
comprise entre les latitudes 5°S-40°S et 130°E-170°W, couvre un domaine particulier
actuellement caractérisé par le fonctionnement de zones de subduction à polarité opposée, à
vergence Est pour la fosse des Nouvelles Hébrides et à vergence Ouest pour la fosse des
Tonga-Kermadec.
Le domaine situé entre l’arc des Nouvelles-Hébrides et la marge Est australienne a fait l’objet
de nombreuses campagnes de géologie et de géophysique depuis le début des années 70. C’est
probablement l’un des rares domaines où, en l’espace d’environ 2000 km, sont réunis les
thèmes majeurs de la dynamique des domaines océaniques et de leur relation avec les zones
émergées, continentales ou insulaires : riftogénèse, stades initiaux de l’ouverture océanique,
subduction et phénomènes associés, obduction de portion de croûte océanique et de manteau
supérieur, structure d’un arc insulaire actif, collision entre arc insulaire et microblocs
continentaux. C’est un domaine vaste dans lequel différents travaux régionaux ont été menés,
l’ensemble constituant une sorte de mosaïque d’études réalisées sur des sites précis.
Dans le cadre du programme ZoNéCo, il devenait nécessaire de compiler l’ensemble des
données de géologie et de géophysique marines acquises dans ce domaine afin de programmer
les compléments nécessaires à l’évaluation des potentialités économiques de la zone
économique de Nouvelle-Calédonie. L’analyse de l’ensemble des données existantes et des
données acquises par le programme ZoNéCo, de 1993 à 1996, permet de présenter une
approche géologique de la zone située entre la marge Est australienne et l’arc des Nouvelles-
Hébrides.
L’objectif était, dans un premier temps, de regrouper l’ensemble des données de bathymétrie
conventionnelle et de levés multifaisceaux, de sismique réflexion monotrace et multitraces, de
gravimétrie et de magnétisme réalisées et acquises par le programme ZoNéCo dans la zone
d’étude.
Dans un deuxième temps, la compilation des données géophysiques et leur analyse ont
constitué la base du travail. Les données de sismique ont été le support essentiel de l’étude
dans la mesure où leur interprétation nous a permis une approche géodynamique et structurale
de la zone alors que l’analyse de la couverture sédimentaire nous permettait de situer dans le
temps les événements reconnus. La complexité de cette région, se manifestant en particulier
par la multiplicité des types de substratums rencontrés allant du continental s.s. à l’océanique
en passant par divers types d’océanisation et d’intrusion par les volcanites, fait que les autres
données de géophysique et en particulier celles de magnétisme ont difficilement pu être
l’objet de modélisations précises. Les données magnétiques donnent des renseignements sur
- 7 -

INTRODUCTION
la nature et la structure du substratum mais n’ont pu être utilisées pour établir une chronologie
des phénomènes affectant la zone.
La zone d’étude dans laquelle se situe la zone économique de Nouvelle-Calédonie a été
découpée en deux parties principales : la Zone Ouest Calédonie dont les structures principales
reconnues sont la ride de Lord Howe, le banc de Lansdowne, le bassin et la ride de Fairway et
la Zone Est et Sud Calédonie avec la ride de Norfolk, le bassin et la ride des Loyauté, les
bassins Nord Loyauté et Sud Fidjien, la fosse des Nouvelles-Hébrides et le bassin Nord
Fidjien.
Les données utilisées
Fig. II : La couverture des données de bathymétrie présentée par type d’acquisition. En rouge : les sondages
monofaisceau ; en vert les levés multifaisceaux Sea Beam (16 faisceaux) et en bleu les levés multifaisceaux
Simrad EM12 (162 faisceaux). Ce document a été réalisé par la SGVL Nouméa (Logiciel VEGA).
Les données utilisées dans ce travail proviennent de sources disparates et sont de qualité
inégale. Une part importante de notre travail a été de les mettre sous un format homogène afin
de faciliter leur utilisation.
- 8 -

INTRODUCTION
Pour la bathymétrie (Fig. II), nous avons utilisé les données des campagnes
conventionnelles existant dans la zone d’étude et les levés multifaisceaux des campagnes
ZoNéCo 1 (1993), ZoNéCo 2 (1995), ZoNéCo 3 (1996) et ZoNéCo 4 (1996).
En ce qui concerne les données de géophysiques, elles proviennent de campagnes réalisées
dans la zone depuis le début des années 70. Les données de sismique réflexion (Fig. III)
regroupent les campagnes de type sismique réflexion monotrace : ZOESIS (1992), ZoNéCo 1
(1993), ZoNéCo 2 (1995), ZoNéCo 3 (1996) et ZoNéCo 4 (1996) et de sismique réflexion
multitraces : AUSTRADEC I (1972), Mobil Oil Corporation (1972), Gulf Rex (1972-1973),
AUSTRADEC II (1973), AUSTRADEC IV (1976) et WNC80 (1980).
Fig. III : Les données de sismique réflexion monotrace et multitraces réalisées dans la zone économique de
Nouvelle-Calédonie. En trait noir fin les campagnes de sismique monotrace ZoNéCo ; Z1 : ZoNéCo 1
(1993) ; Z2 : ZoNéCo 2 (1995) ; Z3 : ZoNéCo 3 (1996) ; Z4 : ZoNéCo 4 (1996). En trait noir épais la
campagne de sismique monotrace ZOESIS (1992). Les campagnes de sismique réflexion multitraces sont
représentées selon différentes couleurs : en bleu Austradec I (1972) ; en vert Mobil Oil Corporation (1972) ;
en marron Gulf Rex (1972-1973) ; en violet Austradec II (1973) ; en orange Austradec IV (1976) ; en rouge
WNC80 (1980).
Les données de géophysique marine existantes et acquises par le programme ZoNéCo dans la
zone économique de Nouvelle-Calédonie sont constituées de 34 campagnes intégrant des
données de gravimétrie (Fig. IV) et 94 campagnes intégrant des données de magnétisme
réalisées entre 1967 et 1996 (Fig. V). En ce qui concerne les anomalies magnétiques, elles ont
été calculées dans le standard IGRF le plus proche de la date de réalisation de ces campagnes.
- 9 -

INTRODUCTION
La variation séculaire, estimée à 20 nT en moyenne, soit 450 nT en 30 ans, est à l'origine d'un
décalage des valeurs aux croisements des profils de navigation. La variation séculaire calculée
a été appliquée à chacune des campagnes et a permis de recalculer les données dans le
standard IGRF85. Certaines croisières restant incohérentes avec l'ensemble des données
traitées en présentant des différences dépassant parfois plus de 100 nT aux croisements ont été
éliminées.
Une partie de l’interprétation de ces données est illustrée par des cartes des isochrones du
socle acoustique, d’anomalie gravimétrique et d’anomalies magnétiques. Ces cartes ont été
réalisées manuellement puis intégrées à la SGVL dans la banque de donnée du Programme.
Elles sont alors immédiatement utilisables jusqu’à des échelles au 1/500.000 ième .
Le corps du manuscrit est constitué d’une introduction dans laquelle nous présenterons le
contexte géodynamique de la région du Sud-Ouest Pacifique et de la zone d’étude. Les deux
grandes parties suivantes correspondent à des sortes de monographies régionales l’une
concernant la Zone Ouest Calédonie et l’autre la Zone Est et Sud Calédonie. Ces parties sont
traitées de façon similaire avec : une présentation des travaux antérieurs effectués ; suivie de
l’analyse des données de bathymétrie, de sismique, de gravimétrie et de magnétisme et un
chapitre de conclusion pour chacune des zones afin de souligner les points essentiels traités.
La quatrième partie concerne le programme ZoNéCo et les ressources marines vivantes et non
vivantes de la zone économique de Nouvelle-Calédonie. La dernière partie de conclusions
générales porte sur les grands apports de l’étude, la proposition d’un modèle géodynamique,
et une réflexion sur les ressources marines et les perspectives résultantes.
- 10 -

INTRODUCTION
Calédonie.
Fig. IV : Les campagnes intégrant des données de gravimétrie dans la zone économique de Nouvelle-
Fig. V : Les campagnes intégrant des données de magnétisme dans la zone économique de Nouvelle-Calédonie.
- 11 -

INTRODUCTION
- 12 -

1 CONTEXTE GEODYNAMIQUE DU SUD OUEST PACIFIQUE, PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
PARTIE 1
CONTEXTE GEODYNAMIQUE DE LA REGION DU SUD-OUEST
PACIFIQUE ET PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
- 13 -

1 CONTEXTE GEODYNAMIQUE DU SUD OUEST PACIFIQUE, PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
Fig. 1-1 : Présentation des structures principales de la région du Sud Ouest Pacifique. Profondeur en mètres,
isocontours tous les 1000 m. 1 : zone de subduction active ; 2 : zone de subduction fossile ; 3 : faille
transformante ; 4 : anomalies magnétiques d’après Weissel (1981) dans le bassin de Lau ; Weissel et al.
(1982a) dans le bassin de Woodlark ; Weissel et al. (1982b) dans le bassin des Loyauté ; Auzende et al.
(1995), Lagabrielle et al. (1997) dans le basin Nord Fidjien ; Weissel et Hayes (1977) dans la mer de
Tasman ; Davey (1982) dans le bassin Sud Fidjien ; 5 : axe d’accrétion et direction de l’ouverture ; 6 :
mouvements relatifs entre les plaques en cm/an Pelletier et Louat (1989).
- 14 -

1 CONTEXTE GEODYNAMIQUE DU SUD OUEST PACIFIQUE, PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
Nous appelons « région du Sud-Ouest Pacifique » le domaine situé à l’Est de l’Australie,
entre les latitudes 5°S-40°S et les longitudes 130°E-170°W. Ce domaine est caractérisé
actuellement par le fonctionnement de zones de subduction à polarité opposée, à vergence Est
pour la fosse des Nouvelles-Hébrides et à vergence Ouest pour la fosse des Tonga-Kermadec
(Fig. 1-1). La région est limitée au Nord par les subductions actives de Nouvelle-Bretagne et
de San Cristobal, à vergence Nord, et Nord Salomon, à vergence Sud. Cette dernière est
prolongée vers l’Est par la subduction fossile du Vitiaz, entre 165°E-175°E. La ride
Pacifique-Antarctique marque la limite méridionale de la région.
Les vitesses mesurées de convergence des plaques Pacifique et Australie sont élevées au Nord
des fosses des Nouvelles-Hébrides et des Tonga-Kermadec respectivement de 15 et 18 cm/an.
Il apparaît que la convergence est marquée par des vitesses plus faibles au droit des rides
entrant en subduction en face des rides d’Entrecasteaux, pour la fosse des Nouvelles-
Hébrides, et de Louisville, pour la fosse des Tonga-Kermadec, comprises respectivement
entre 9 et 8 cm/an (Pelletier et Louat, 1989) (Fig. 1-2).
Outre les zones de subduction précedemment citées, la région du Sud-Ouest Pacifique est
aussi constituée d’un ensemble d’arcs volcaniques et de bassins marginaux d’âge tertiaire
résultant d’une succession de subductions entre les plaques Australienne et Pacifique (Karig,
1971 ; Packham et Falvey, 1971 ; Dickinson, 1973). Ces domaines océaniques constituant la
région semblent avoir été formés plus récemment que les planchers océaniques des plaques
Pacifique et Indienne (Hilde et al., 1977).
Karig (1971) fut le premier auteur à développer le concept de bassins marginaux du Sud
Ouest Pacifique à partir de données de flux de chaleur (Fig. 1-3). Il a distingué trois types de
bassins marginaux : 1/ les bassins marginaux actifs à flux de chaleur élevé tels que les bassins
de Lau, des Mariannes et des Nouvelles-Hébrides ; 2/ les bassins marginaux inactifs, à flux de
chaleur élevé tels que les mers du Japon et d’Okhotsk, le bassin de Parece Vela et le bassin
Nord Fidjien ; 3/ les marginaux inactifs à flux de chaleur normal tels que les bassins Sud
Fidjien, de Tasman, des Philippine et Aleutien. L’âge des bassins inactifs est caractérisé par
leur degré de flux de chaleur. Un bassin à flux de chaleur élevé est plus récent qu’un bassin à
flux de chaleur normal. Ces travaux ont le mérite d’avoir été les premier à aborder la
formation des bassins marginaux. Depuis, il apparaît que la classification proposée par Karig
(1971) doit être reconsidérée. Par exemple, il est établi aujourd’hui que le bassin Nord Fidjien
correspond à un bassin marginal actif à flux de chaleur moyen (Auzende et al., 1988).
- 15 -

1 CONTEXTE GEODYNAMIQUE DU SUD OUEST PACIFIQUE, PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
Fig. 1-2 : Carte géodynamique de la région du Sud Ouest Pacifique d’après Pelletier et al. (1998). Les traits
continus représentent les limites actuelles entre les plaques ; les traits discontinus les limites supposées ; les
pointillés, les limites fossiles. Les directions relatives des déplacements des plaques sont représentées par
des flèches. Les vitesses de déplacement sont exprimées en cm/an. NHT : fosse des Nouvelles-Hébrides. TT :
fosse des Tonga. NBAT and SBAT : bassins arrières arc Nord et Sud des Nouvelles Hébrides. CBAC : zone
de déformation compressive du bassin central arrière arc des Nouvelles Hébrides. ESR, CSR, WSR, NSR et
N160R : axes d’accrétion Est, Central, Nord et N160 du bassin Nord Fidjien. ELSC , CLSC , NWLSC et
NELSC : axes d’accrétion Est, Central, Nord-Ouest et Nord-Est du bassin de Lau. PR : ride de Peggy. FFZ :
zone de fracture de Fidji. FP : plateforme de Fidji. NC, SC, S, M, E, Ta, Mt, V, T, Nt, Ni et F : Nouvelle-
Calédonie, Santa Cruz, Santo, Malekula, Efate, Tanna, Matthew, Vava’u, Tongatapu, Niuatoputapu,
Niuafo’ou et l’île de Futuna. VTL : fosse de Vitiaz. CKL : linéament de Conway-Kandavu. DER, LyR, LR et
SR : rides d’Entrecasteaux, des Loyauté, de Louisville et des Samoa.
- 16 -

1 CONTEXTE GEODYNAMIQUE DU SUD OUEST PACIFIQUE, PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
Fig. 1-3 : Les bassins marginaux de la région Ouest Pacifique, d’après Karig (1971).
Chase (1978) montre que les bassins marginaux se forment dans un contexte de subduction
par l’effet d’attraction de la plaque plongeante. Les causes de formation de ces bassins sont en
fait diverses (Jolivet et al., 1989) depuis le cas de subduction frontale (formation des bassins
d’Okinawa, Lau et Marianes), en passant par des situations de failles transformantes associée
à une subduction oblique (formation du bassin de Manus et de la mer d’Andaman) jusqu’aux
situations extrêmes de pur contexte transformant (mer du Japon, mer de Chine du Sud, graben
Chine du Nord). Les travaux actuels semblent montrer que cette classification est
schématique. La plupart des bassins, selon l’époque à laquelle ils sont considérés,
appartiendront à l’un ou l’autre de ces trois types.
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1 CONTEXTE GEODYNAMIQUE DU SUD OUEST PACIFIQUE, PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
Chapitre I
Contexte géodynamique de la région du Sud-Ouest
Pacifique
La région du Sud-Ouest Pacifique est une zone particulière constituée par une succession de
rides et de bassins étroits et parallèles à la marge Est Autralienne. Deux déplacements
principaux de la plaque Australienne ont guidé la tectonique de la région. Le premier est un
déplacement vers le Sud-Est de la marge orientale du Gondwana et qui serait à l’origine de
l’ouverture d’une succession de rides et de bassins. Le second correspond à un déplacement
de la plaque Australienne individualisée vers le Nord et la formation associée d’un front de
subduction.
L’évolution géodynamique de la région du Sud-Ouest Pacifique comprend trois phases
principales. La première est d’âge anté-Crétacé inférieur, marquée par la subduction de la
plaque océanique Pacifique sous la marge continentale orientale du Gondwana. La seconde
phase, comprise entre le Crétacé inférieur et le Crétacé supérieur, est caractérisée par un
déplacement vers l’Est de la marge orientale du Gondwana. L’inertie du déplacement de la
plaque aura pour effet d’initier une période de rifting et d’accrétion de différents bassins. La
troisième période est d’âge post-Crétacé supérieur. Elle correspond au début de l’ouverture
Nord-Sud de la ride Pacifique-Antarctique séparant les plaques Antarctique et Australie.
Tandis que les bassins de la plaque Australienne continuent de s’ouvrir, l’ensemble de la
plaque se dirige vers le Nord et aboutira à l’Eocène supérieur à sa collision avec la plaque
Eurasienne.
I-1 La phase anté-Crétacé inférieur
La marge Est du Gondwana a été soumise à la subduction de la plaque « Phoenix» de l’infra
Cambrien (600 Ma) au Crétacé inférieur (Rutland, 1976 ; Hilde et al., 1977 ; Korsch et al.,
1990 ; Aitchison et al., 1995) (Fig. 1-4a). Du Cambrien au Permo-Trias se sont
successivement formées vers l’Est, sur la bordure orientale du Gondwana, les orogènes de
Lachlan, au Dévono-Carbonifère (Leitch, 1975), et de New England, au silurien-permien
(Griffiths, 1971) (Fig. 1-4b). Les formations déposées, du Dévonien au Carbonifère, de façon
contemporaine à l’édification d’une succession d’arcs volcaniques et de bassin avant arc
correspondent aux premiers dépôts répartis de façon conséquente sur l’ensemble de la marge
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1 CONTEXTE GEODYNAMIQUE DU SUD OUEST PACIFIQUE, PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
Est du Gondwana (Packham, 1973 ; Doutch et Nicholas, 1978). Au permien, la marge est
soumise à un épisode de « continentalisation » par un phénomène d’intrusions massives de
complexes granitiques qui sont identifiés en Nouvelle-Zélande et sur la ride de Dampier
(Hensel et al., 1985 ; McDougall et al., 1994). Des bassins épicontinentaux se forment sur la
côte Nord-Est Australienne du Trias au Jurassique moyen (Symonds et al., 1996).
Fig. 1-4 : a. Reconstruction initiale de la marge orientale du Gondwana d’après Griffiths (1971). b.
paléotectonique surimposée sur la figure I-4a. A, dépôts triasiques : 1, sédiments géosyncinaux le long de la
marge Pacifique ; 2, bassin sédimentaire intracratonique et de plateforme sur la marge Est Australienne ; 3,
plateformes sédimentaires d’âge paléozoïque (Pz) et pré-Cambrien (pC) supposées situées sur le susbstratum
néo-Zélandais et Antarctique. B, croûte continentale : 4, Protérozoique terminal et ceinture orogénique
Paleozoïque ; 5, bouclier pré-Cambrien.
Au Jurassique inférieur, la formation d’un immense plateau océanique intra-continental qui
s’étendait depuis l’Afrique du Sud (province de Karoo) au travers de l’Antarctique (province
de Ferrar) jusqu’à l’Australie (province de Tasman) (Storey, 1995) correspondrait aux
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1 CONTEXTE GEODYNAMIQUE DU SUD OUEST PACIFIQUE, PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
premiers indices de rifting. Ce volcanisme tholéitique généré par un manteau anormalement
chaud pourrait, d’après ces auteurs, constituer la base du socle de la ride de Lord Howe. Le
hot spot aurait accompagné la subduction oblique de la plaque Phoenix sous la marge
orientale du Gondwana (Storey, 1995), le long de laquelle la Nouvelle-Zélande et la
Nouvelle-Calédonie font office de marges actives convergentes, du Jurassique inférieur au
Crétacé inférieur (Cluzel et al., 1994).
A la fin de cette époque (190 Ma), le Pacifique est constitué des plaques Kula, Pacifique s.s.,
Farallon et Phoenix (Hilde et al., 1977) (Fig. 1-5).
Fig. 1-5 : (a). Localisations des rides, axes d’accrétion et zone de subduction à –190 Ma. (b). Formation de la
plaque Pacifique s.s. à -185 Ma (Hilde et al., 1977).
I-2 La phase comprise entre le Crétacé inférieur et le Crétacé
supérieur
La période qui s’étend du Crétacé inférieur à l’Eocène moyen correspond à la phase de
dislocation de la marge orientale du Gondwana selon un mouvement global d’ouverture vers
le Sud-Est. Les derniers effets compressifs d’une tectonique convergente sur la bordure Est du
Gondwana correspondent aux phases orogéniques « Rangitata II » (110-105 Ma) et « néo-
cimmérienne » respectivement en Nouvelle-Zélande et en Nouvelle-Calédonie. La phase
cimmérienne a eu pour effet, d’une part, de constituer l’ossature du bloc de Nouvelle-
Calédonie en provoquant une juxtaposition de différentes unités non génétiquement liées
(Cluzel et al., 1994), et d’autre part d’initier la surrection puis l’érosion de l’ensemble de 100
à 80 Ma (Veevers et al., 1991). A cette époque (Aptien-Albien), dans cette interprétation, un
arc volcanique est supposé constituer le substratum de la proto- ride de Lord Howe.
Le déplacement général du Gondwana vers le Sud-Est est supposé s’arrêter au Crétacé
inférieur. L’inertie du système continue cependant de déplacer les unités selon la même
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1 CONTEXTE GEODYNAMIQUE DU SUD OUEST PACIFIQUE, PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
direction. C’est ainsi que la séparation entre l’Australie et l’Antarctique s’amorce selon une
direction NW-SE à la limite Jurassique terminal-Crétacé inférieur (Willcox et al., 1980). A
cet effet, s’ajoute un déplacement contemporain vers le NNW de la plaque Phoenix, souligné
par l’alignement volcanique de Hawaii (Wilson, 1965 ; Morgan, 1971). L’extrémité orientale
du Gondwana est alors soumise à de l’extension par la migration divergente des plaques
Pacifique et Australienne. La séparation entre l’Australie, l’Antarctique et la Nouvelle-
Zélande correspond au dernier épisode de démantellement du Gondwnana (Weissel et Hayes,
1977). Il semblerait que l’arrivée de la ride Pacifique-Phoenix dans la zone de subduction de
la plaque Pacifique sous la plaque Australienne fut le dernier évènement ayant bloqué le
régime compressif au Crétacé moyen (105 Ma), favorisant de ce fait les conditions de mise en
place d’un système extensif (Bradshaw, 1989).
Du Crétacé inférieur à médio-Crétacé, une phase de rifting s’initie dans les bassins de
Nouvelle-Calédonie et de Réinga (Kroenke et Rodda, 1984 ; Uruski et Wood, 1991 ; Herzer
et al., 1997). Le volcanisme rhyolitique identifié sur la marge orientale du Gondwana et sur la
ride de Lord Howe marque les prémices de la fracturation du Crétacé supérieur (94 Ma)
(McDougall et Van Der Lingen, 1974). Parallèlement, entre 110 et 90 Ma, la séparation entre
l’Australie et l’Antarctique s’oriente selon une direction NNE-SSW (anomalies 34 à 20)
(Cande et Mutter, 1982 ; Willcox et Stagg, 1990).
La mer de Tasman s’ouvre au Crétacé supérieur (Fig. 1-6) (anomalie 33 ; 80 Ma) (Hayes et
Ringis, 1973 ; Weissel et Hayes, 1977 ; Shaw, 1978, 1979 ; Mignot, 1984), selon la direction
NE-SW dans le Sud Est de la mer de Tasman. En Nouvelle-Zélande la tectonique
cénomanienne est caractérisée par des épisodes tectoniques et magmatiques (Laird, 1994) et
des mouvements de soulèvement et d’érosion (Korsch et Wellman, 1988).
Il semblerait, d’après Jongsma et Mutter (1978) que l’axe d’accrétion de la mer de Tasman
était situé sur la marge occidentale de la ride de Lord Howe. Un saut d’axe vers l’Ouest, au
Crétacé supérieur, daté à 69 Ma (anomalie 31), aurait individualisé la ride de Dampier
considérée comme continentale (Symonds et al., 1988 ; McDougall et al., 1994).
La plaque Australienne est contrainte à partir du Crétacé supérieur à un déplacement vers le
Nord initié par l’ouverture de la ride Pacifique-Antarctique séparant les plaques Pacifique et
Australie (Cande et Mutter, 1982 ; Willcox et Stagg, 1990).
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1 CONTEXTE GEODYNAMIQUE DU SUD OUEST PACIFIQUE, PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
Fig. 1-6 : Ouverture des bassins océaniques de la mer de Tasman au Crétacé supérieur (Mignot, 1984). C :
Chesterfield ; E : d’Entrecasteaux ; L : Louisiades ; M : Marion ; NC : Nouvelle Calédonie ; NG : Nouvelle
Guinée ; R : plateau de Rennel ; WT : Ouest Torres ;
I-3 La phase comprise entre le Paléocène et l’Actuel
Jusqu’à la fin du Paléocène, l’accrétion océanique se poursuit dans les bassins de Nouvelle-
Calédonie et de la mer de Tasman (Hayes et Ringis, 1973) tandis que s’ouvre la mer de Corail
(Weissel et Watts, 1979).
Au Paléocène terminal, se forme un bassin situé à l’Est de la ride de Norfolk appelé
communément « bassin Nord Loyauté » ou « bassin des Nouvelles-Hébrides » (anomalie 23)
(Weissel et al., 1982b). La formation de ce nouveau bassin est accompagnée par l’arrêt de
l’ouverture de la mer de Tasman (anomalie 24) (Hayes et Ringis, 1973 ; Weissel et Hayes,
1977).
A l’Eocène moyen (43 Ma), le déplacement de la plaque Australienne, alors franchement
Nord-Sud, s’accélère (Willcox et Stagg, 1990). Il a pour effet d’entrainer la subduction de la
plaque Kula sous la plaque Asiatique (Hilde et al., 1977). De façon contemporaine, la
migration de la plaque Pacifique passe d’une direction NNW-SSE à une direction WNW-ESE
(Clague et Jarrard, 1973). La convergence des plaques Pacifique et Australie et leur collision
avec l’Eurasie à l’Eocène aurait eu pour effet la phase de collision de la Papouasie-Nouvelle
Guinée et des Salomon et l’obduction à l’Eocène supérieur des ophiolites sur le bati néo-
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1 CONTEXTE GEODYNAMIQUE DU SUD OUEST PACIFIQUE, PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
Calédonien (Paris, 1981) et le long de la marge septentrionale du bassin de Réinga (Mortimer
et al., 1998). Le front de subduction de la plaque Pacifique sous la plaque Australienne est
marquée par la fosse du Vitiaz.
Fig. 1-7 : Evolution tectonique de la ride Sud Norfolk (SNR), du bassin Sud Norfolk 5SNB) et la ride des Trois
Rois (3KR), d’après Mortimer et al. (1998). ?RB : localisation de séismes dans des roches volcaniques d’âge
Oligocène et/ou Miocène inférieur du bassin de Réinga permettant de relier la ride des Trois Rois à la
terminaison Nord de l’île du Nord de Nouvelle-Zélande.
Le bassin Sud Fidjien s’ouvre de l’Eocène supérieur au Miocène supérieur (10 Ma) (Davey,
1982). C’est un bassin marginal localisé sur la plaque Australienne en arrière de la zone de
subduction du Vitiaz et de Tonga-Kermadec. En bordure de ce bassin, s’est mis en place un
ensemble d’arcs volcaniques associés comprenant les Nouvelles-Hébrides, les îles Fidji et les
Tonga-Kermadec.
A partir de l’Oligocène des phases ponctuelles de compression et d’extension se manifestent
de façon contemporaine. La compression est observée le long de la côte Ouest de la ride de
Norfolk à hauteur de la Nouvelle-Calédonie (Rigolot, 1988) et dans le bassin de Réinga, où
les évènements compressifs ont migré vers le Sud, de l’Oligocène au Miocène moyen (Herzer
et al., 1997). Dans le bassin Sud Fidjien, des contraintes compressives au Miocène inférieur
ont provoqué une subduction intraplaque, à vergence Ouest, du matériel océanique sous la
ride des Trois Rois et l’ouverture du bassin de Norfolk selon une orientation NW-SE (Davey,
1982 ; Mortimer et al., 1998) (Fig. 1-7).
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1 CONTEXTE GEODYNAMIQUE DU SUD OUEST PACIFIQUE, PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
Fig. 1-8 : La formation du bassin Nord Fidjien d’après Auzende et al. (1988). NH : Nouvelles-Hébrides ; F :
Fidji ; L : Lau ; T : Tonga. F.Z. : zone de fracture. Les flèches noires indiquent les zones de subduction
actives et les flèches blanches les zones de subduction fossiles.
Au Miocène inférieur (22 Ma), la subduction de la plaque Pacifique sous la plaque
Australienne est bloquée au Nord des Salomon par l’arrivée du plateau Ontong Java, immense
plateau volcanique (Kroenke et Rodda, 1984). Il résulte de ce blocage, une nouvelle phase de
collision dans les Salomon et une inversion de polarité de la subduction et de l’ouverture, il y
a 12 Ma, d’un bassin intra-arc au sein de l’arc « Nouvelles Hébrides-Fidji-Lau-Tonga »
(Auzende et al., 1988) (Fig. 1-8). La rotation dans le sens horaire de l’arc des Nouvelles-
Hébrides et anti-horaire de Fidji a eu pour effet le fonctionnement d’un axe d’accrétion NW-
SE et l’ouverture du bassin Nord Fidjien (Auzende et al., 1995). Il y a 3 Ma, se situent de
façon synchrone l’ouverture du bassin de Lau et la mise en place du nouvel axe d’accrétion
d’orientation Nord-Sud dans le bassin Nord Fidjien.
Du Pliocène supérieur (3 Ma) à l’actuel, les Nouvelles-Hébrides se rapprochent de la ride des
Loyauté. Depuis 2 Ma la ride des Loyauté est entrée en collision avec l’arc des Nouvelles-
Hébrides (Monzier et al., 1990).
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1 CONTEXTE GEODYNAMIQUE DU SUD OUEST PACIFIQUE, PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
Chapitre II
Présentation de la zone d’étude : le domaine péri-
Calédonien (Sud-Ouest Pacifique)
Le domaine péri-Calédonien est essentiellement situé sur la plaque Australienne et marqué
par une succession de rides et de bassins (Fig. 1-9) plus ou moins parallèles à la côte Est
Australienne dont la partie la plus orientale entre en subduction sous la plaque Pacifique.
Notre zone d’étude, comprise entre les latitudes 15°S-27°S et les longitudes 155°E-175°E,
couvre essentiellement l’ensemble des structures majeures constituant la partie Est de la
plaque Australienne.
La carte bathymétrique présentant les différentes unités rencontrées dans la zone d’étude
résulte de la compilation de la topographie prédite (V6.2) de Smith et Sandwell (1997) et des
données de bathymétrie conventionnelle et multifaisceaux acquises dans la zone économique
de Nouvelle-Calédonie.
La zone économique de Nouvelle-Calédonie est constituée d’une succession de rides et de
bassins avec d’Ouest en Est les structures : le banc de Coriolis, l’alignement des Chesterfield,
la ride de Lord Howe, le bassin de Fairway, le banc de Lansdowne, la ride de Fairway, le
bassin de Nouvelle-Calédonie, la ride de Norfolk qui supporte l’île de Nouvelle-Calédonie, la
ride des Loyauté, les bassins Nord Loyauté et Sud Fidjien, la fosse des Nouvelles-Hébrides et
le bassin Nord Fidjien.
Le banc de Coriolis, est situé à l’extrémité occidentale de la Zone Economique, centré sur
21°30S-158°30. Il culmine à 900 m de profondeur et présente un sommet de topographie
plane de forme allongée selon une orientation N60.
L’alignement des Chesterfield est constitué de six édifices volcaniques principaux centrés sur
le méridien 159°30E. Ces structures culminent à des profondeurs comprises entre 80 et 45 m.
Ces édifices sont du Nord au Sud les plateaux des Chesterfield et de Bellona et les bancs
Nova, Argo, Kelso et Capel. La carte montre que cet alignement, qui se prolonge au Nord, à
tendance s’incurver vers le Nord Est. Quelques édifices nouveaux apparraissent sur la carte de
topographie prédite au pied Sud-Est des bancs Argo et Kelso. Le substratum volcanique du
plateau des Chesterfield résulterait d’un volcanisme intraplaque associé au fonctionnement
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1 CONTEXTE GEODYNAMIQUE DU SUD OUEST PACIFIQUE, PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
d’un point chaud durant la migration de la plaque Australienne vers le Nord (van der Linden,
1969 ; Vogt et Connolly, 1971 ; Missegue et Collot, 1987).
Fig. 1-9 : La carte de bathymétrie de la zone économique de Nouvelle-Calédonie. Compilation des données de
topographie prédite de Smith et Sandwell (1997) (v6.2) et des données de bathymétrie conventionnelle et
multifaisceaux acquises dans la zone. Contours tous les 250 m.
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1 CONTEXTE GEODYNAMIQUE DU SUD OUEST PACIFIQUE, PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
Le bassin Nord Lord Howe est limité à l’Ouest par le plateau des Chesterfield et à l’Est par la
ride de Lord Howe et la banc de Lansdowne. Il s’étend sur environ 800 km, entre 21°30S et
24°S selon une direction sub-méridienne. Centré sur le méridien 160°E, le bassin Nord Lord
Howe est caractérisé par un fond plat souligné par l’isobathe des –2200 m.
La ride de Lord Howe est une des structures essentielles de la région du Sud-Ouest Pacifique.
Limitée par le plateau des Chesterfield, elle se prolonge vers le Sud sur plus de 2000 km de
long et se raccorde à la Nouvelle-Zélande par le plateau de Challenger. Elle est soulignée par
l'isobathe des 2000 m et culmine entre 750 et 900 m. La ride se rétrécie vers le Nord et passe
de 300 à 100 km de large. Le substratum de la ride de Lord Howe, étudié à partir des données
de sismique réfraction (Officer, 1955 ; Shor et al., 1971) et de gravimétrie (Dooley, 1963 ;
Woodward et Hunt, 1971), apparaît épais de 26 km et de ce fait est considéré comme
continental. D’après les données de sismique réfraction, Shor et al. (1971), Woodward et
Hunt (1971) ont mis en évidence des vitesses de propagation des ondes de 6.0 km/s, qu’ils ont
estimé similaires aux valeurs déterminées sur le continent Australien. Ils en ont donc conclu
que la ride de Lord Howe correspondrait à un fragment détaché du continent Australien. Le
volcanisme rhyolitique mis en évidence sur le sommet de la ride de Lord Howe, aux environs
de 26°S, (van der Lingen, 1973), marque un début de rifting daté à 94 Ma (McDougall et Van
Der Lingen, 1974). Jongsma et Mutter (1978) ont suggéré que le rifting de la mer de Tasman
était initialement situé sur la marge occidentale de la ride de Lord Howe. Un saut d’axe vers
l’Ouest aurait alors permis d’ouvrir le bassin de Tasman s.s. et d’isoler la ride de Dampier.
Le banc de Lansdowne, long de 150 km, est orienté NW-SE et culmine à 200 m. Il correspond
à la terminaison septentrionale de la ride de Fairway. Il présente une topographie peu accusée
avec en son centre une dépression de 100 m de profondeur dont les bordures sont constituées
par une barrière de corail immergée à 50 m de profondeur moyenne (Mignot, 1984). Le banc
de Lansdowne apparaît sur les données de sismique réflexion comme la portion septentrionale
surélevée du bassin de Fairway (Ravenne et al., 1977).
La ride de Fairway est longue de 600 km. Elle s’amincie et s'ennoie progressivement vers le
Sud jusqu'à 2 200 m de profondeur. La couverture sédimentaire est de même épaisseur que
celle qui est observée dans le bassin de Fairway, atteignant un maximum de 2 s.t.d. (Ravenne
et al., 1977). Ravenne et al. (1977) ont suggéré que le substratum de la ride de Fairway était
de nature océanique et pourrait correspondre à la prolongation septentrionale de la ride Ouest
Norfolk (Ravenne et de Broin 1975 ; Ravenne et al., 1977 ; Mignot 1984). D’après Dubois et
al. (1974b), la ride de Fairway correspondrait au bombement de la plaque Australienne
subductée sous la Nouvelle-Calédonie dans l'hypothèse d’une zone de subduction fossile à
vergence Nord-Est. Des phénomènes compressifs ont été observées sur la ride de Fairway
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1 CONTEXTE GEODYNAMIQUE DU SUD OUEST PACIFIQUE, PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
contemporains du charriage de la nappe de péridotites en Nouvelle-Calédonie à l’Eocène
terminal (Lafoy et al., 1994).
Le bassin de Nouvelle-Calédonie, situé entre la ride de Lord Howe et la ride de Norfolk est
limité au Nord par les monts Noroît. Il atteint une profondeur maximale de 3 600 m et est
orienté NW-SE au Nord de 22°30'S et NNW-SSE au Sud de cette latitude. La couverture
sédimentaire du bassin augmente régulièrement vers l’Est pour atteindre environ 7000 m
d’épaisseur au pied de la Nouvelle-Calédonie (Dubois et al., 1974b). Le forage DSDP206
(Burns, Andrews et al., 1973) réalisé dans le bassin, centré sur 32°S-165°27E, a atteint des
formations sédimentaires d’âge Paléocène. L’accrétion océanique dans le bassin se situe entre
le Crétacé inférieur et le Paléocène (Mignot, 1984 ; Uruski et Wood, 1991).
La ride de Norfolk est une ride étroite de 100 km de large et de 3500 km de long. Elle relie la
zone d’Entrecasteaux, au Nord, jusqu’à la pointe Nord de la Nouvelle-Zélande, au Sud. Le
substratum de la ride de Norfolk, épais de 21 km (Shor, 1967) est de nature continentale. La
ride émerge en deux endroits à hauteur de la Nouvelle-Calédonie et l'île de Norfolk, située
aux environs de 32°S. Le Grand Passage, centré sur 19°S, apparaît comme une zone de
cassure orientée Est-Ouest (Bitoun et Récy, 1982) et sépare la ride d’Entrecasteaux de la ride
de Norfolk. D’un point de vue structural, le Grand Passage semble être constitué par des
horsts et grabens (Bitoun et Récy, 1982) couvert par une épaisse couverture sédimentaire
pouvant atteindre 2000 à 3000 m (Guignard et Ravenne, 1982). La Nouvelle-Calédonie s.s.
est comprise entre 20°S et 22°30S. Elle est constituée d’un ensemble d’îles comprenant du
Nord vers le Sud : les îles Belep, la Grande Terre et l’île des Pins. La nappe de péridotites
mise en place à l’Eocène supérieur (Paris, 1981) couvre presque 40% de la surface totale de
l’île de la Grande Terre.
Le bassin des Loyauté se présente, entre 18°S et 22°S, comme un étroite cuvette de 80 km de
large. Il devient sensiblement plus large au Sud de 22°S et peut atteindre 200 km de largeur.
La portion septentrionale est constituée de deux segments compris entre 18°S-20°20S pour le
premier et 20°20S-22°S pour le second. Le premier segment d’orientation N130 s’approfondit
de 2500 à 4000 m vers le Nord. Le second segment, d’orientation N125, présente un fond à
topographie plane à 2000 m de profondeur. Le segment méridional, d’orientation N160,
s’approfondit vers le Sud pour atteindre 2800 m de profondeur aux environs de 26°S. Le
remplissage sédimentaire du bassin des Loyauté était interprété comme post-Eocène supérieur
(Bitoun et Récy, 1982), postérieur au charriage de la nappe des ophiolites sur le bloc de
Nouvelle-Calédonie (Paris, 1981). Les données de géophysiques situent la discontinuité de
Mohorovicic à 17 km de profondeur dans le bassin (Collot et al., 1982). Il est établi que la
lame de matériel mantellique charriée sur la Nouvelle-Calédonie correspond au prolongement
du plancher océanique du bassin des Loyauté (Collot et al., 1982).
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1 CONTEXTE GEODYNAMIQUE DU SUD OUEST PACIFIQUE, PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
La ride des Loyauté, longue d’environ 1000 km, forme un angle obtus vers 22°S. La ride,
d’orientation N140 et N160 au Nord et au Sud de cette latitude, apparaît être structurée
différement que les rides de Lord Howe et de Norfolk. Elle est constituée d’un alignement
d’édifices volcaniques affleurant, (les îles Beautemps-Beaupré, Ouvéa, Lifou, Walpole et
Maré), d’édifices sub-affleurants (les récifs Pétrie, Durand de l’Astrolabe) et de guyots situés
sur les zones les plus profondes de la ride a savoir au Nord de 19°30S et au Sud de 23°S. Le
substratum de la ride des Loyauté épais de 25 km (Collot et al., 1982) est de nature encore
indéterminée. Les édifices volcaniques sont couverts d’épais plateaux carbonatés miocènes
couronnées de formations récifales édifiées au Pliocène puis soulevées au Pléistocène
(Chevalier, 1968). Deux hypothèses concernant la nature du substratum de la ride sont
proposées. La première consiste à interpréter la ride comme un arc volcanique actif, soit à
l’Eocène-Oligocène (Maillet et al., 1982), soit au Miocène supérieur (Kroenke et Rodda,
1984). La seconde revient à considérer une phase de magmatisme anorogénique en contexte
distensif (Rigolot, 1989 ; Monzier, 1993), débutant à l’Oligocène pour la partie septentrionale
de la ride, et au Miocène supérieur pour la partie méridonale. La ride des Loyauté est
supposée s’être formée de façon antérieure au charriage de la nappe de péridotites sur la bati
Calédonien (Bitoun et Récy, 1982) et la chaîne volcanique aurait été active de l’Eocène à la
fin du Miocène (Baubron et al., 1976). Dubois et al. (1974a) ont mis en évidence le
bombement élastique de la plaque Australienne avant son plongement sous la plaque
Pacifique à partir des mouvements verticaux de surrection des îles Ouvéa, Lifou et Maré.
De forme triangulaire le bassin Nord Loyauté est limité à l'Est par la ride des Loyauté suivant
une direction NW-SE, et à l'Ouest par la zone de fracture orientée NNW-SSW. Le flanc
oriental du bassin délimitant la ride des Loyauté est abrupt et la profondeur de 3000 m est vite
atteinte. Il s'approfondit progressivement vers le Nord-Est jusqu'à 5 000 m de profondeur.
Pour certains auteurs, le bassin Nord Loyauté apparaît comme étant le prolongement
septentrional du bassin Sud Fidjien (Lapouille, 1978). D’autres auteurs soutiennent
l’hypothèse que ce bassin est plus ancien et indépendant du bassin Sud Fidjien (Malahoff et
al., 1982). Le socle océanique du bassin Nord Loyauté a été reconnu par le forage DSDP286
(Andrews, Packham et al., 1975). La couverture sédimentaire apparaît être d’âge post-Eocène
supérieur et indique que le bassin était déjà profond à l’Oligocène. Trois fractures
d’orientation NW-SE, parallèle à la ride des Loyauté, ont été identifiées dans le bassin Nord
Loyauté. Elles seraient liées à la surrection de cette dernière, et au bombement de la plaque
plongeante avant son enfoncement dans la zone de subduction des Nouvelles-Hébrides
(Dubois et al., 1974a).
Le bassin Sud Fidjien atteint une profondeur moyenne comprise entre 4 000 à 5 000 m. Il est
parsemé de plusieurs monts sous-marins culminant à 1 800, 2 000 et 2 400 m. Les données de
sismique réfraction caractérisent une couverture sédimentaire de plus de 1000 m d’épaisseur
- 29 -

1 CONTEXTE GEODYNAMIQUE DU SUD OUEST PACIFIQUE, PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
constituée de sédiments non consolidés et une croûte océanique d’épaisseur comprise entre 6
et 8 km d’épaisseur (Shor et al., 1971). La croûte océanique du bassin a été reconnu au site
DSDP285 (Andrews, Packham et al., 1975). L’accrétion océanique de la moitié Nord du
bassin est supposée être d’âge Oligocène (anomalies 12 à 7 ; 33 à 26 Ma) (Davey, 1982).
La fosse des Nouvelles-Hébrides marque la subduction active de la plaque Australienne et la
plaque Pacifique selon une convergence NW-SE à une vitesse de 12 cm/an (Dubois et al.,
1977). La fosse des Nouvelles-Hébrides d’orientation N170 s’incurve vers l’Est au Sud de
22°S. A cette latitude, la ride des Loyauté entre en collision avec l’arc des Nouvelles-
Hébrides, et modifie de ce fait la topographie de la zone de subduction. Les profondeurs de
l’ordre de 6000 m à hauteur de la collision passent de part et d’autre aux environs de 6800 m.
La subduction de la plaque Australienne sous la plaque Pacifique est supposée avoir débuté il
y a environ 12 Ma (Auzende et al., 1988) à la suite du blocage, au Miocène inférieur (22 Ma),
due à l’arrivée du plateau océanique Ontong Java dans la subduction de la plaque Pacifique
sous la plaque Australienne (Kroenke et Rodda, 1984). Le début de la collision entre la ride
des Loyauté et l’arc des Nouvelles-Hébrides (Monzier et al., 1990) est supposée
contemporaine de l’ouverture Nord-Sud du bassin Nord Fidjien, il y a environ 3 Ma (Auzende
et al., 1988).
Le bassin Nord Fidjien atteint une profondeur moyenne de 3.000 m et correspond à l’unité
morphostructurale la plus jeune de notre zone d’étude. Il s’est formé au Miocène supérieur, il
y a environ 12 Ma (Auzende et al., 1988). L’accrétion océanique Nord-Sud, sensiblement
plus récente car datée de 3 Ma (Auzende et al., 1988), s’est formée en réponse aux rotations
anti-horaire de l’arc des Nouvelles-Hébrides et horaire des Fidji
La partie méridionale du bassin est caractérisée par l’existence de microplaque Matthew-
Hunter sous laquelle la plaque Australienne s’enfoncerait vers le Nord à un taux très réduit
(Louat et Pellettier, 1989 ; Pelletier et Louat, 1989). L’arc volcanique méridional des
Nouvelles-Hébrides, associée à la subduction de la plaque Australienne sous la plaque
Pacifique, est actif depuis le Miocène supérieur.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
PARTIE 2
LA ZONE OUEST CALEDONIE
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Fig. 2-1 : Localisation de la Zone Ouest Calédonie dans la région du Sud-Ouest Pacifique (cadre noir) et localisation
des travaux antérieurs. Les traits indiquent les coupes présentées dans les figures 2-3 pour les traits noirs (Shor et al.,
1971) ; et 2-6 pour les traits rouges (Jongsma et Mutter, 1978). Les points noirs marquent les emplacements des forages
océaniques : du Leg 21 (Burns, Andrews et al., 1973) DSDP 206, DSDP207 et DSDP208 et du Leg 90 (Kennet, Von der
Borch et al., 1985) DSDP 587.

2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
La Zone Ouest Calédonie est située entre la marge Est Australienne et la limite formée par la
Nouvelle-Calédonie et la Nouvelle-Zélande (Fig. 2-1). Elle est constituée de la ride de Lord
Howe, qui correspond à une des structures principales de la région du Sud-Ouest Pacifique,
séparant, à l'Ouest, la mer de Tasman dans laquelle s’est individualisée la ride de Dampier et,
à l'Est, le bassin de Nouvelle-Calédonie. La zone d’étude est un domaine particulier qui
couvre l’intersection de la ride de Lord Howe, de la ride de Fairway et du bassin de Nouvelle-
Calédonie. Les affleurements sont restreints et constitués de bancs ou de récifs. Les seules
données existantes dans la zone sont des données de géologie et géophysique marines. Elles
sont variées et complémentaires puisqu'elles regroupent des données de bathymétrie, de
forages océaniques, de sismique monotrace et multitraces, de gravimétrie et de magnétisme.
Le lancement du programme ZoNéCo, au début des années 1990 a provoqué un regain
d'activité des scientifiques pour la Zone Ouest Calédonie avec la réalisation de la campagne
ZoNéCo 4 (1996) de bathymétrie multifaisceaux et de sismique monotrace, qui a couvert la
majorité des structures hautes reconnues dans la zone et la réalisation en mai 1998, de la
première campagne de sismique multitraces (256 traces) du programme Franco-Australien
"FAUST" entre l’arc des Nouvelles-Hébrides et l’arc des Nouvelles-Hébrides.
Cette partie s’articule selon trois chapîtres dans lesquels seront présentés les travaux
antérieurs effectués sur les structures reconnues dans la Zone Ouest Calédonie ; la description
des données réalisées dans la zone (bathymétrie, sismique réflexion, gravimétrie et
magnétisme) et la discussion et la conclusion issues de l’interprétation de ces données.
- 33 -

2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Chapitre I
Les travaux antérieurs
Les premiers travaux de géologie et géophysique marines Sud-Ouest Pacifique ont débuté
dans les années 1950. A partir de données de sismicité, Officer (1955) a déterminé l’épaisseur
de la croûte sous les rides et les bassins. Au début des années 1970, la Scripps Institution of
Oceanography se lançait dans un programme de reconnaissance géophysique de la marge
orientale Australienne avec les expéditions NOVA. A la même époque, le projet
AUSTRADEC est conduit par l’IFP avec la collaboration du CNEXO et de l’ORSTOM,
parallèlement l’ORSTOM mène les campagnes Georstom et EVA. Ces travaux ont contribué
à une meilleure compréhension de la formation des structures du sud-ouest Pacifique avec la
période d’accrétion océanique du bassin de Nouvelle-Calédonie et de la mer de Tasman et la
séparation de la ride de Lord Howe du Gondwana (Fig. 2-2).
Fig. 2-2 : L’accrétion océanique du bassin de Nouvelle-Calédonie et de la mer de Tasman au Paléocène
inférieur d’après Mignot (1984). E : récifs d’Entrecasteaux ; C : groupe des Chesterfield ; L : plateau des
Louisiades ; M : plateau de Mellish ; NC : Nouvelle-Calédonie ; NG : Nouvelle-Guinée ; R : axe Rennell ;
WT : Plateau Ouest Torres.
Les travaux antérieurs (Fig. 2-1) de géologie et géophysique réalisés sur les structures
reconnues dans la Zone Ouest Calédonie seront regroupés selon six thèmes. Le premier
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
concerne la nature et la structure du substratum de la Zone Ouest Calédonie, dans lequel est
présenté un bilan des hypothèses posées sur la nature des rides et des bassins reconnues dans
la zone. Le second présente la couverture sédimentaire reconnue dans la zone comprenant
trois cycles majeurs de dépôts comprenant les formations anté-crétacé inférieur, les
formations contemporaines de l’accrétion océanique et les formations post-tectoniques. Les
quatre thèmes suivants traitent de sujet précis concernant : 1/ la formation de la ride de Lord
Howe ; 2/ l’ouverture des bassins de Nouvelle-Calédonie et de Fairway ; 3/ la formation de la
ride de Fairway.
I-1 Nature et structure du substratum
Dans l’état actuel des connaissances de la Zone Ouest Calédonie, les données de
géophysiques marines permettent de suggérer la nature des rides de Lord Howe et de Fairway
ainsi que des bassins de Nouvelle-Calédonie et de Fairway.
Fig. 2-3: Les coupes réalisées à partir de données de sismique réfraction de la campagne NOVA (1972) (Shor et
al., 1971). Localisation Fig. 2-1.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Le substratum de nature océanique du bassin de Nouvelle-Calédonie est suggéré par des
travaux de gravimétrie (Dooley, 1963 ; Woodward et Hunt, 1971) et de sismique réfraction
(Shor et al., 1971). D’après des données de sismique réflexion, le substratum du bassin de
Fairway présente également les caractéristiques d’une croûte océanique (Ravenne et al.,
1977).
La nature du substratum de la ride de Lord Howe serait de type continental. Elle est déduite
de l’épaisseur pouvant atteindre 26 km (Shor et al., 1971 ; Woodward et Hunt, 1971) et
suppose un possible rattachement à la marge Est Australienne (Fig. 2-3).
Les îles de Lord Howe et de Ball's Pyramid sont les seuls véritables affleurements situés entre
la marge Est australienne et la Nouvelle-Calédonie. Elles sont localisées sur la marge
occidentale de la ride de Lord Howe, dans le prolongement méridional de l'alignement,
d’orientation Nord-Sud, des Chesterfield. Ces îles sont constituées de basaltes alcalins d'âge
Oligocène supérieur-Miocène inférieur (20-25 Ma) à Pliocène (7.7 Ma) (Game, 1970). Cet
alignement d’édifices volcaniques correspond à la trace d’un point chaud qui serait
contemporain de points chauds d’orientation parallèle reconnus dans la mer de Tasman et sur
la côte Est australienne (Wellman et McDougall, 1974). L’âge des édifices croît vers le Nord
ce qui permet de ce fait de souligner un déplacement vers le Nord de la plaque australienne
sur laquelle ils sont situés (Vogt et Connolly, 1971 ; Sclater et Goodwin, 1973 ; Missegue et
Collot, 1987).
Des dragages réalisés sur ces édifices volcaniques (Bentz, 1974) ont prélevés des basaltes à
olivine, des gabbros et un mélange de brèches hyaloclastites et de biomicrites (Launay et al.,
1977).
Le forage DSDP 207 (Burns, Andrews et al., 1973) s’arrête dans des rhyolites d’âge Crétacé
supérieur (94 Ma) (van der Lingen, 1973). Ces rhyolites sont indicatrices d'une mise en place
d'édifices volcaniques sub-aériens.
Les rides de Dampier et de Lord Howe sont marquées par de fortes anomalies magnétiques
positives qui seraient générées en profondeur à la limite croûte-manteau et confirmerait
l’aspect continentale de leur substratum (Schreckenberger et al., 1992). Il apparaît cependant
que le flux de chaleur de la ride de Lord Howe est deux fois plus important que celui d'une
croûte continentale type (Grim, 1969 ; Sclater et al., 1972).
Ravenne et al. (1977) ont révélé l’existence de la ride de Fairway et la nature océanique de
son substratum.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
I-2 La couverture sédimentaire
L’étude de la couverture sédimentaire de la Zone Ouest Calédonie s’appuie en partie sur les
données de quatre forages DSDP (Deep Sea Drilling Project) qui ont été réalisés : dans la
partie Nord, les sites DSDP 208 du Leg 21 (Burns, Andrews et al., 1973) sur la ride de Lord
Howe et DSDP 587 du Leg 90 (Kennett, Von der Borch et al., 1985) sur le sommet du banc
de Lansdowne; et dans la partie Sud les sites du Leg 21 DSDP 206 dans le bassin de
Nouvelle-Calédonie et DSDP 207 sur la ride de Lord Howe. Les formations rencontrées sont
classées selon trois cycles majeurs de dépôts : 1/ les formations de la phase anté-crétacé
inférieur ; 2/ les formations contemporaines de l’accrétion océanique ; 3/ les formations post-
tectoniques.
I-2.1 Les formations de la phase anté-Crétacé inférieur
Les formations anté-Crétacé inférieur existent sur la marge occidentale de la ride de Lord
Howe. Elles sont identifiées sur sur plus de 2000 m d’épaisseur (Launay et al., 1977 ;
Ravenne et al., 1977) mais ne sont pas traversées par le forage DSDP 208 (Burns, Andrews et
al., 1973) (Fig. 2-4a). Elles correspondraient aux formations Permo-Jurassique (Ravenne et
al., 1977) identifiées en Nouvelle-Calédonie (Paris, 1981). Ces séquences sont identifiées
dans les bassins de Fairway et de Nouvelle-Calédonie suggérant une ouverture des bassins
d’âge Crétacé inférieur (Ravenne et al., 1977 ; Uruski et Wood, 1991).
I-2.2 Les formations contemporaines de l’accrétion océanique
Les sédiments les plus anciens, d’âge Crétacé supérieur à Paléocène moyen, ont été reconnus
sur la ride de Lord Howe par les forages DSDP 208 et DSDP 207 (Burns, Andrews et al.,
1973) (Fig. 2-4a et 2-4b) et dans le bassin de Nouvelle-Calédonie par le forage
DSDP 206 (Burns, Andrews et al., 1973). Ils sont constitués d'argiles terrigènes de type de
sédimentation épicontinentale.
La séquence d'âge Eocène moyen est limitée à la base par une lacune de dépôts du Paléocène
moyen à l'Eocène inférieur sur le sommet de la ride de Lord Howe (Burns, Andrews et al.,
1973). Les causes de ce hiatus ne sont pas clairement établies.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Fig 2-4: a: Calage des données du profil de sismique réflexion multitraces AUS101 avec les données du forage
DSDP 208 d'après Launay et al. (1977) . b: Calage des données du profil de sismique réflexion multitraces
M108 avec le forage DSDP 207, d'après Bentz (1974).
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Fig 2-5: a: Calage du profil de sismique réflexion multitraces SO-07-01 avec les données du forage DSDP 20
d'après Willcox et al. (1980). b: Calage du profil de sismique réflexion multitraces WNC109 avec les
données du forage DSDP 587 d'après Launay et al. (1977).
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
I-2.3 Les formations post-tectoniques
Les formations post-tectoniques identifiées sur l’ensemble des forages océaniques sont
limitées à la base par une lacune de dépôt régionale de durée variable comprise entre l’Eocène
supérieur et l’Oligocène moyen (DSDP 208) (Fig. 2-4a) aux environs de 26°S sur la ride de
Lord Howe ou bien comprise entre l'Eocène terminal et le Miocène inférieur (DSDP 207)
(Fig. 2-4b). Cette lacune de dépôt à durée variable selon l'emplacement considéré est
interprétée par Bentz (1974) comme résultant de jeux de subsidences indépendants entre les
parties nord et sud de la ride de Lord Howe. La lacune résulterait de l'érosion par un courant
de surface Nord-Sud induit par l'ouverture entre les continents Antarctique et Australie
(Burns, Andrews et al., 1973).
La séquence d'âge Oligocène supérieur à Actuel est constituée de craie à nannofossiles
indiquant un dépôt de type bathyal (Burns, Andrews et al., 1973). Il apparaît que la ride de
Lord Howe a subsidé de façon uniforme, depuis le paléogène, de 200-500 m à 800-1500 m
(Launay et al., 1977).
Le forage DSDP 587 (Kennett, Von der Borch et al., 1985), calé sur le profil de sismique
réflexion multitraces WNC109 (Guignard et Ravenne, 1982 ; Mignot, 1984) (Fig. 2-5a), situé
sur le sommet du banc de Lansdwone, s’arrête dans des formations d’âge Miocène terminal
constituées de boue à foraminifères et nannofossiles, avec des intercalations de sédiments
grossiers d'origine néritique (coraux et bryozoaires). Une discordance basale du Miocène
moyen (Willcox et al., 1980) indiquerait l’effet de courants de fonds sur le sommet de la ride
de Lord Howe à cette époque (Mignot, 1984) (Fig. 2-5b).
I-3 La formation de la ride de Lord Howe
La ride de Lord Howe est une structure majeure à l'échelle de la région du sud-ouest Pacifique
qui a suscité un intérêt particulier de la part de nombreux auteurs.
La ride est constituée sur sa bordure orientale par une plate-forme carbonatée couverte par des
sédiments non déformés et marquée par des anomalies magnétiques de forte amplitude et sur
sa partie occidentale de horst et de grabben sur plus de 200km de distance (Jongsma et
Mutter, 1978) (Fig. 2-6). Les anomalies du champ magnétique, de faible amplitude,
caractérisent l'approfondissement des structures sous une épaisse couche de sédiments.
Jongsma et Mutter (1978) avaient constaté qu’aucune trace de la phase de pré-rifting ayant
initié l’ouverture de la mer de Tasman n’était observée sur la marge Est australienne. Ces
auteurs ont donc proposé de situer l’axe de rifting sur la bordure occidentale de la ride de
Lord Howe. Un saut d'axe de l’ouverture vers l’Ouest aurait, selon ces auteurs, permis d'isoler
la ride de Dampier.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Willcox et al. (1980) suggèrent un raccordement de la ride de Lord Howe au plateau du
Queensland (marge nord-est australienne). Les rhyolites, d’âge Crétacé supérieur (94 Ma)
(van der Lingen, 1973) reconnues à la base du forage DSDP 207 (Burns, Andrews et al.,
1973) souligneraient les prémices de l’accrétion océanique du bassin de Nouvelle-Calédonie
et de la séparation de la ride de Lord Howe de la marge Est australienne du Gondwana.
Fig. 2-6 : Interprétations de profils de sismique réflexion coupant la ride de Lord Howe, d'après Jongsma et
Mutter (1978). Localisation Fig. 2-1.
La ride est constituée sur sa bordure orientale par une plate-forme carbonatée couverte par des
sédiments non déformés et marquée par des anomalies magnétiques de forte amplitude et sur
sa partie occidentale de horsts et de grabens sur plus de 200 km de distance (Jongsma et
Mutter, 1978) (Fig. 2-6). Les anomalies du champ magnétique, de faible amplitude,
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
caractérisent l’approfondissement des structures sous une épaisse couche de sédiments.
Jongsma et Mutter (1978) avaient constaté qu’aucune trace de la phase de pré-rifting ayant
initié l’ouverture de la mer de Tasman n’étaient observée qur la marge Est Australienne. Ces
auteurs ont donc proposé de situer l’axe de rifting sur la bordure occidentale de la ride de
Lord Howe. Un saut d’axe de l’ouverture vers l’Ouest aurait selon ces auteurs, permis d’isoler
la ride de Dampier.
Willcox et al. (1980) suggèrent un raccordement de la ride de Lord Howe au plateau du
Queensland (marge Nord-Est Australienne). Les rhyolites, d’âge Crétacé supérieur (94 Ma)
(van der Lingen, 1973) reconnues à la base du forage DSDP 207 (Burns, Andrews et al.,
1973) souligneraient les prémices de l’accrétion océanique du bassin de Nouvelle-Calédonie
et de la séparation de la ride de Lord Howe de la marge Est Australienne du Gondwana.
La comparaison entre les courbes de subsidence de la ride de Lord Howe (Mignot, 1984) et la
marge Est australienne (Falvey et Middleton, 1981 ; Falvey et Mutter, 1981) fait ressortir une
évolution verticale analogue de ces deux bordures du bassin de la mer de Tasman depuis le
Crétacé moyen (Fig. 2-7).
Fig. 2-7: Courbes de l’évolution de l’enfouissement du socle par rapport au fond de la mer après décompaction
des sédiments. En traits fins : les forages du bassin d’Otway sur la marge Est australienne, d’après Falvey et
Middleton (1981) et Falvey et Mutter (1981). En trait gras, le forage fictif sur le profil WNC107 dans le
bassin Nord Lord Howe, d’après Mignot (1984).
I-4 L’ouverture des bassins de Nouvelle-Calédonie et de Fairway
La plupart des auteurs ont suggéré, excepté Bentz (1974) qui propose un âge Paléogène pour
le bassin de Nouvelle-Calédonie, une ouverture contemporaine des bassins de Nouvelle-
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Calédonie et de Fairway, au Crétacé inférieur (Ravenne et al., 1977 ; Mignot, 1984 ; Uruski et
Wood, 1991), caractérisé par un remplissage sédimentaire d’âge Crétacé inférieur à moyen. Il
existe, cependant, deux hypothèses concernant la formation du bassin de Fairway. La
première suggère l’ouverture en éventail du bassin de Fairway au sud du banc de Lansdowne
selon une orientation NE-SW (Uruski et Wood, 1991). L’ouverture aurait été guidée le long
de failles transformantes situées dans le prolongement des failles identifiées dans la mer de
Tasman, et aurait induit la séparation des rides de Lord Howe et de Fairway. La seconde
considère l’ouverture d’un bassin unique Nouvelle-Calédonie et Fairway à l’intérieur duquel
se serait formé postérieurement la ride de Fairway (Ravenne et al., 1977 ; Lafoy et al., 1994).
I-5 La formation de la ride de Fairway
Il existe deux hypothèses de formation de la ride de Fairway. La première envisage que la ride
de Fairway se serait séparée de la ride de Lord Howe lors de l’ouverture du bassin de Fairway
(Mignot, 1984). La seconde propose que la ride de Fairway de nature océanique se serait
formée selon les effets d’une tectonique compressive (Ravenne et al., 1977 ; Lafoy et al.,
1994) apparemment contemporaine du charriage de l’ophiolite Calédonienne (Paris, 1981).
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Chapitre II
Analyse des données
Ce chapitre consiste à présenter et à décrire l’ensemble des données réalisées dans la Zone
Ouest Calédonie comprise entre les latitudes 18°30S-25°30 et les longitudes 157°E-164°30E.
Depuis une vingtaine d’années, les campagnes à la mer ont récolté des données de
bathymétrie conventionnelle et multifaisceaux, de sismique réflexion monotrace et
multitraces, de gravimétrie et de magnétisme. L'analyse de ces données permet de mettre en
évidence les structures de surface par les données de levés bathymétriques et de profondeur
par les données de géophysique marine.
II-1 Les données de bathymétrie
La carte bathymétrique de la Zone Ouest Calédonie, comprise entre 18°30S-157°E et 25°30S-
165°30E (Fig. 2-8), résulte de la compilation des données de sondages monofaisceau du
programme ZOE (1992) et de la campagne ZOESIS (1992) ainsi que des levés multifaisceaux
de la campagne ZoNéCo 4 (1996). Cette carte bathymétrique montre une succession de
bassins et de rides, comprenant d'est en ouest : le banc de Coriolis, l'alignement des
Chesterfield, le bassin Nord de Lord Howe, la ride de Lord Howe, le bassin de Fairway, le
banc de Lansdowne, la ride de Fairway et le bassin de Nouvelle-Calédonie.
II-1.1 Le banc de Coriolis
Le banc de Coriolis (Fig. 2-9), compris entre 20°50S-21°50S et 157°E-158°30E, est situé à
l'extrémité occidentale de la Zone Ouest Calédonie, entre la marge orientale du plateau de
Kenn à l'est et la marge occidentale du plateau de Bellona à l'ouest. Il a bénéficié d'une
couverture bathymétrique multifaisceaux lors de la campagne ZoNéCo 4 (1996). Souligné par
l'isobathe des 1000 m, le sommet du banc est plat et culmine à 900 m de profondeur. Il est
orienté N060 et s'étend sur 50 km de long et 40 km dans sa partie la plus large. La géométrie
des flancs occidental et oriental est guidée par des directions N040 et N010.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Fig. 2-8 : Compilation des données bathymétriques monofaisceau du programme ZOE (1992) et de la mission
ZOESIS (1994) et des données multifaisceaux de la mission ZoNéCo 4 (1996). Profondeur en mètres,
isocontours tous les 200 m.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Fig. 2-9 : Levés multifaisceaux de la mission ZoNéCo 4 (1996) couvrant le banc de Coriolis. Profondeur en
mètres, isocontours tous les 50 m.
II-1.2 L'alignement des Chesterfield
L'alignement des Chesterfield (Fig. 2-8), situé sur la bordure occidentale de la ride de Lord
Howe, est centré sur la longitude 159°E. Il est constitué du nord vers le sud par la succession
d'une série d'édifices volcaniques depuis le plateau des Chesterfield à 19°S jusqu'aux îles de
Lord Howe et de Ball's Pyramid à 32°S. La zone d'étude couvre la terminaison nord de
l'alignement des Chesterfield avec du nord vers le sud: les plateaux des Chesterfield et de
Bellona et les bancs Nova, Argo, Kelso et Capel.
Le plateau des Chesterfield, de profondeur variant entre 45 et 80 m, s'étend sur 130 km de
long et 110 km de large. Il est limité par une direction sub Est-Ouest au nord et N160 au sud.
Des îlots et des récifs sont répartis sur le pourtour du plateau: au nord, les îlots Bampton et
Renard; à l'ouest, les îlots, Avon, Nord, Centre et Sud et au sud, l'île Longue. Le flanc
occidental marqué par plus de 1000 m de dénivelé suit deux directions structurales N030 et
N160. Le flanc oriental, moins abrupt et grossièrement orienté Nord-Sud, est entaillé par un
accident pratiquement Est-Ouest centré sur 19°45'S. Le flanc septentrional est principalement
contrôlé par une direction Est-Ouest. Le plateau des Chesterfield est relié, au sud, au plateau
de Bellona par un isthme de 15 km de large et identifié à moins de 300 m de profondeur
appelé le "Grand Passage des Chesterfield".
- 46 -

2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Le plateau de Bellona, orienté N170, est constitué de deux segments, le segment nord, long de
110 km et large de 80 km, étant décalé vers l'est par rapport au segment sud, de taille plus
réduite, par un accident Est-Ouest.
Les bancs Nova et Argo (Fig. 2-10), centrés respectivement sur 22°30'S-159°20'E et 23°10'S-
159°30'E, sont situés dans le prolongement méridional du plateau de Bellona. Ils ont été
cartographiés sur leurs flancs, entre 600 et 2250 m de profondeur, par les données
multifaisceaux de la campagne ZoNéCo 4 (1996). Le banc Nova s'étend sur 85 km de long
selon une direction N170. Large de 45 km au nord, le banc passe à 15 km de largeur au sud
d'un accident N60, centré sur 22°40'S. Le pourtour du banc Nova est marqué par de nombreux
canyons et d'une succession de terrasses à 750 et 2000 m de profondeur. Le banc Argo, de
forme ovale est orienté N135.
Fig. 2-10 : Levés multifaisceaux de la mission ZoNéCo 4 (1996) couvrant les bancs Nova et Argo. Profondeur en
mètres, isocontours tous les 50 m.
Le banc Kelso (Fig. 2-8), situé dans le prolongement sud du banc Argo, est décalé de 60 km
vers l'ouest par un accident N50. Souligné par l'isobathe des –2000 m, le banc est surélevé
dans sa partie nord et culmine à 1400 m de profondeur. Long de 90 km et large de 30km le
banc s'allonge suivant une direction N160.
- 47 -

2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Le banc Capel, (Fig. 2-8) est le segment le plus méridional compris dans la Zone Ouest
Calédonie. Décalé vers l'Ouest par un accident N050, de 30 km de long, il est parallèle au
banc Kelso. Il est souligné par l'isobathe des 1000 m et culmine à 200 m de profondeur.
II-1.3 Le bassin Nord de Lord Howe
Une certaine confusion existe entre les auteurs quant à la désignation du "bassin de Lord
Howe". Selon Dubois et al. (1982), le bassin de Lord Howe se situe sur la marge occidentale
de la ride de Lord Howe. Centré sur le méridien 159°E, il est compris entre les latitudes 21°S
et 29°S. D'après la carte bathymétrique synthétique réalisée par (Kroenke et Rodda, 1984), le
bassin de Lord Howe, compris entre 31° et 34°S, est situé en contrebas des îles de Lord Howe
et Ball's Pyramid (centrés sur 32°S-159°E). Délimité à l'ouest par la ride de Dampier et à l'est
par la ride de Lord Howe, il s'étend sur 340 km de long et 150 km de large et s'oriente Nord-
Sud à N140 au sud de 32°S.
Nous désignerons par "bassin Nord de Lord Howe" (Fig. 2-8), un bassin situé au nord du
"bassin de Lord Howe" désigné par Dubois et al. (1982), qui peut être intégré sans équivoque
dans la carte bathymétrique de Dubois et al. (1984).
Le bassin Nord de Lord Howe se présente sous la forme d'une digitation du bassin de
Nouvelle-Calédonie, entre les latitudes 21°30S et 24°S. Il s'insère sur le flanc occidental de la
ride de Lord Howe, limité par l'alignement des Chesterfield à l'ouest et par la ride de Lord
Howe à l'est. Centré sur le méridien 160°E, le bassin Nord de Lord Howe est caractérisé par
un fond plat souligné par l'isobathe des -2200 m qui s'étend sur 300 km de long et 80 km de
large.
II-1.4 La ride de Lord Howe
La ride de Lord Howe (Fig. 2-8), longue de 2000 km, est encadrée par les bassins de
Middleton et de Lord Howe à l'ouest, de Fairway et de Nouvelle-Calédonie à l'est. La
terminaison septentrionale de la ride de Lord Howe est limitée par le plateau des Chesterfield
et l'ensemble "banc de Lansdowne-ride de Fairway ". Entre 21°S et 33°S, la ride est orientée
Nord-Sud sur 1400 km et passe, au sud de 33°S, à une direction NW-SE sur ses derniers
600 km. La terminaison méridionale de la ride de Lord Howe se raccorde au plateau de
Challenger, à l'ouest du bloc Néo-zélandais. La ride s'élargit vers le sud et passe de 50 km de
large, à l'intersection avec la ride de Fairway, à 21°S à 400 km de large à 31°S.
La Zone Ouest Calédonie couvre, sur 500 km de long, la terminaison nord de la ride de Lord
Howe. De direction sub-méridienne, la ride est caractérisée par l'alignement de trois segments
orientés respectivement du nord vers le sud, N130, N140 et Nord-Sud. De profondeur
moyenne -1000 m, ces segments sont décalés selon deux directions: N140 à 21°30S et N70 à
- 48 -

2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
23°15S. Les segments septentrional et méridional ont bénéficié d'une couverture de levés
multifaisceaux durant la mission ZoNéCo 4.
Le segment septentrional (Fig. 2-11), situé à la jonction des rides de Lord Howe et de
Fairway, est appelé "Bancs Sud Lansdowne". Compris entre les latitudes 21°-22°S, il est
orienté N130. Le sommet du segment septentrional est marqué des pointements volcaniques
déjà identifiés par Mignot (1984), centrés sur 21°20S-160°40E. De nouveaux édifices sont
mis en évidence par les données de multifaisceaux aux environs de 21°30S-160°55E,
s'alignant N015 et culminant jusqu'à 500 m de profondeur. Le flanc oriental, guidé par un
canyon, orienté N170, s'ennoie progressivement vers le bassin de Fairway tandis que le flanc
occidental est découpé par de profonds canyons de direction Est-Ouest. Les flancs
septentrional et méridional sont parallèles, guidés par la direction N140.
Le segment central, orienté N140, est compris entre les latitudes 22°S et 23°15S. Il s'étend sur
150 km de long et 100 km de large. Le sommet du segment, culminant à –1000 m de
profondeur, est limité par des failles Nord-Sud à l'ouest et N140 à l'est.
Décalé du segment central vers l'ouest, le segment méridional (Fig. 2-11), large de 300 km,
suit une direction sub-méridienne. Ce segment est découpé à l'ouest par des failles Nord-Sud
et à l'est par un système de failles en échelon orienté Nord-Sud et N140. Le sommet plan du
segment, identifié à 1000 m de profondeur, est marqué par des pointements volcaniques
culminant à 500 m. Ces édifices suivent deux directions: N110 et Nord-Sud. La direction
N110 est soulignée par deux alignements de pointements volcaniques centrés sur 23°55S et
24°20'S. Coincé entre ces latitudes, la direction Nord-Sud est centrée sur 161°45'E.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Fig. 2-11 : Levés multifaisceaux de la mission ZoNéCo 4 (1996) couvrant le segment méridional de la ride de
Lord Howe. Profondeur en mètres, isocontours tous les 50 m.
II-1.5 Le bassin de Fairway
Le bassin de Fairway (Fig. 2-8), long de 600 km et orienté N140, est encadré par la ride de
Lord Howe à l'ouest et la ride de Fairway à l'est. Les levés multifaisceaux de la campagne
ZoNéCo 4 (1996) ont reconnu la terminaison septentrionale du bassin.
La terminaison septentrionale (Fig. 2-12) du bassin de Fairway, orientée N140, est soulignée
par l'isobathe -1000 m et s'approfondit progressivement vers le sud de 400 à 1500 m.
L'orientation N140 du bassin, est soulignée par un canyon s'écoulant vers le sud, large de 2 à
3 km et de 100 m de profondeur. La bordure occidentale du bassin est contrôlée par un
canyon orienté N170. La bordure orientale, est orientée N140 et décalée vers l'ouest à deux
reprises, suivant une direction N40 centrés sur 161°15E et 161°40E. Un canyon de forme
sinueuse, découpant la topographie de la bordure, est marqué par les directions N040, Nord-
Sud et N030 et se déverse dans le canyon précédemment décrit sur la bordure occidentale.
La terminaison nord du bassin est marquée par un linéament bathymétrique orienté N50,
compris entre 21°30S-161°10E et 21°10S-162°E, qui conduit à une réorientation vers le sud
des directions N140 à Nord-Sud.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Fig. 2-12 : Levés multifaisceaux de la mission ZoNéCo 4 (1996) couvrant le système banc de Lansdowne-ride de
Fairway. Profondeur en mètres, isocontours tous les 50 m.
La terminaison méridionale du bassin de Fairway (Fig. 2-8) s'approfondit régulièrement vers
le sud de 1600 m à 21°30S, à 2800 m de profondeur à 24°30S. L'axe du bassin, de largeur
constante 130 km est décentré et situé le long de la ride de Fairway. Le bassin de Fairway est
décalé vers le sud par un accident de direction Nord-Sud recoupant les bordures orientale et
occidentale du bassin respectivement à 22°30S et à 24°30S. La terminaison méridionale du
bassin de Fairway est limitée par un talus d’orientation Nord-Sud qui atteint 2200 m de
profondeur.
II-1.6 Le banc de Lansdowne
Le banc de Lansdowne (Fig. 2-12), orienté N140 et compris entre les latitudes 20°S et
20°45S, est une prolongation vers le Nord de la ride de Fairway. C'est une structure longue de
150 km et de largeur maximale 50 km qui ferme le Nord du bassin de Fairway. Situé sous une
épaisseur d'eau inférieure à 200 m, il est surélevé dans sa partie Nord-Ouest et affleure au
niveau des récifs de Néréus. La topographie du sommet du banc de Lansdowne est lisse, avec
en son centre une légère dépression ne dépassant pas 100 m de profondeur. Les bordures du
plateau sont constituées par une barrière de corail immergée par 50 m de profondeur (Mignot,
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
1984). La couverture bathymétrique multifaisceaux couvre les flancs du banc jusqu'à 500 m
de profondeur.
Le flanc occidental du banc de Lansdowne, orienté N140 dans sa terminaison nord, puis
Nord-Sud au sud de 20°30S, est entaillé par de nombreux canyons. Au Nord de 20°30S, un
canyon orienté N110, centré sur 20°24S présente un écoulement Nord-Ouest. Ce canyon est
alimenté par un réseau de canyons secondaires orientés N050. Entre 20°30S et 20°55S, le
flanc du banc est entaillé par une série de canyons Est-Ouest. Au sud de 20°55S, les canyons
suivent à nouveau une direction N110.
Entre 160°10E et 160°50E, le flanc du banc est abrupt, marqué par un dénivelé de plus de
1200 m suivant une direction N110. A 160°50E, il est décalé vers l'Est suivant une direction
N050. Entre 160°50E et 160°30E, le flanc est entaillé par de profonds canyons atteignant
300 m de creusement, orientés N020. A l'Est de 160°30E, un canyon très encaissé (1300 m de
dénivelé estimé), situé à la limite "banc de Lansdowne-ride de Fairway", orienté N030 passe
brutalement à Est-Ouest dans le bassin de Nouvelle-Calédonie.
II-1.7 La ride de Fairway
La ride de Fairway (Fig. 2-12), orientée N140, s'étend sur 600 km de long entre les latitudes
21°S et 23°40S. Soulignée par l'isobathe -1000 m, la ride de Fairway est caractérisée par deux
segments décalés suivant une direction Nord-Sud centrée sur 163°25E.
Le segment Nord, orienté N140, couvert par des données de multifaisceaux, s'étend sur
200 km de long et s'ennoie progressivement du nord vers le sud de 500 à 2200 m de
profondeur. Le flanc oriental du segment Nord, découpé par des escarpements N140, est
marqué par des monts sous-marins centrés sur 20°50S-161°55E et des linéaments
bathymétriques N040 et N050. Il est entaillé sur toute sa longueur par une série de canyons de
direction N020 et N030. Le flanc occidental du segment Nord, de pente plus douce, est affecté
par des linéaments de direction N040 et N050 situés dans le prolongement de ceux décrits sur
le flanc oriental. Il est contrôlé par un canyon orienté N150, dans lequel confluent des
canyons secondaires orientés N030, l'ensemble s'écoulant vers le bassin de Fairway. Ce réseau
de canyons est guidé dans sa partie distale par un lobe d'axe N170 qui l'oblige à suivre cette
même direction.
Le segment sud de la ride de Fairway, long de 150 km est orienté N150. La topographie plane
du sommet de la ride est soulignée par l'isobathe 2400 m. Ce segment est délimité sur sa
terminaison méridionale par une direction Nord-Sud centrée sur 23°30S.
- 52 -

2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
II-1.8 Le bassin de Nouvelle-Calédonie
Le bassin de Nouvelle-Calédonie (Fig. 2-8) est limité par l'ensemble banc de Lansdowne-ride
de Fairway à l'Ouest et par la ride de Norfolk, supportant l'île de Nouvelle-Calédonie, à l'est.
Limité au Nord, à 19°S, par les monts Noroit, il est fermé au sud par le banc de Wanganella à
36°S. De forme sinusoïdale, il s'oriente N140 parallèlement à la ride de Fairway et l'île de
Nouvelle-Calédonie jusqu'à 23°S, et passe à une direction Nord-Sud jusqu'à 32°S. Il est
orienté N140 au sud de 32°S. Le bassin de Nouvelle-Calédonie est une cuvette à fond plat,
soulignée par l'isobathe 3400 m. Elle est dissymétrique ; la bordure orientale étant plus
abrupte que la bordure occidentale.
II-1.9 Conclusion
La Zone Ouest Calédonie (Fig. 2-8) est marquée par une succession de rides et de bassins. Sur
la carte de bathymétrie de la zone les trois directions structurales principales sont Nord-Sud,
N140 et N060. La direction Nord-Sud caractérise la ride de Lord Howe, le bassin Nord de
Lord Howe, la partie méridionale du bassin de Nouvelle-Calédonie ainsi que des accidents
identifiés dans le bassin et sur la ride de Fairway. La direction N140 marque le système ride
de Fairway-banc de Lansdonwe, l’axe du bassin de Fairway et l’axe de la partie septentrionale
du bassin de Nouvelle-Calédonie. La direction N060 est reconnue dans la partie Nord-Ouest
de la zone d’étude. Elle marque la direction d’accidents transverses pouvant être associées
aux directions marquées par les failles transformantes observées dans la mer de Tasman.
Les rides de Lord Howe et de Fairway présentent des morphologies différentes. La première
est marquée par une voussure de 600 km de large ; la partie orientale étant couverte par un
plateau carbonaté ayant été soumis à une phase volcanique, et la partie occidentale structurée
en horst et grabens et traversée par l’alignement Nord-Sud des Chesterfield. La ride de
Fairway est une structure étroite qui ne dépasse pas 100 km. Le sommet est également couvert
par un plateau carbonaté qui affleure au Nord avec le banc de Lansdwone.
Le bassin de Fairway est sensiblement plus étroit et moins profond que le bassin de Nouvelle-
Calédonie.
Les données de sismique, de gravimétrie et de magnétisme auront pour rôle de préciser la
nature de chacune des rides et des bassins reconnus en bathymétrie dans la Zone Ouest
Calédonie, de mieux cerner les mouvements verticaux des rides et de mieux contraindre
l’ouverture des bassins de Nouvelle-Calédonie et de Fairway.
- 53 -

2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
II-2 Les données de sismique
Fig. 2-13 : Navigation des campagnes de sismique réflexion monotrace et multitraces réalisées dans la Zone
Ouest Calédonie. Les traits épais et les noms correspondant indiquent les emplacements et les numéros des
profils illustrés dans les figures 2-13 à 2-29. En noir : la campagne ZoNéCo 4 (1996) en traits fins et
ZOESIS (1992) en traits plus épais ; en bleu : la campagne Austradec I (1972) ; en vert : la campagne Mobil
Oil (1972) ; en orange : la campagne Gulf Rex (1972-1973) ; en rouge : la campagne WNC (1980) et en
violet la campagne FAUST 1 (1998). Isocontours tous les 1000 m.
Les données de sismique collectées dans la Zone Ouest Calédonie (Fig. 2-13) regroupent des
données de sismique multitraces des campagnes AUSTRADEC I (1972), MOBIL OIL (1972),
GULF REX (1972-1973) et WNC (1980) et des données de sismique monotrace des
campagnes ZOESIS (1992) et ZoNéCo 4 (1996). Sur ces profils, le socle acoustique se
présente sous quatre aspects différents de type plate-forme carbonatée, sédimentaire,
volcanique et croûte océanique. La couverture sédimentaire est constituée de cinq séquences
dans les bassins.
- 54 -

2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Nous présenterons la répartition des différents types de socle acoustique reconnus et le
remplissage sédimentaire de la zone selon l’ordre chronologique des séquences de dépôt.
II-2.1 Nature et structure du substratum
Le "socle acoustique" est, de façon générale, la zone au dessous de laquelle les ondes
acoustiques ne pénètrent plus ou pas suffisamment pour que l'on puisse identifier des
réflecteurs continus. Le pointage des isochrones du socle acoustique, exprimé en secondes
temps double, effectué sur les profils de sismique réflexion monotrace et multitraces est
illustré par la figure 2-14. Cette carte permet de mettre en évidence les structures profondes
du substratum.
Quatre types de socle acoustique ont été identifiés : carbonaté, sédimentaire, volcanique ou
océanique. Selon le type considéré la signature du substratum est différente:
- dans une zone sédimentaire, le socle acoustique est caractérisé par une zone sourde sans
réflecteurs visibles et présente un agencement progressif vers le haut des réflecteurs. Il est
marqué à son toit par des réflecteurs relativement continus et de forte amplitude qui sont
indicateurs de la consolidation des séries. Dans ce cas il est difficile de différencier
physiquement la couverture sédimentaire de son substratum.
- une plate-forme carbonatée est marquée par un écran de réflecteurs continus et de forte
amplitude qui empêche toute pénétration des ondes.
- les édifices volcaniques sont marqués par des réflecteurs de forte amplitude. Le volcanisme
fissural, trop épisodique pour former des édifices, est plus difficilement identifiable mais se
situe, de façon générale, au niveau des ruptures de pente du socle acoustique. Les
épanchements volcaniques, ou volcanisme diffus, sont la plupart du temps marqués par de
longues hyperboles de diffraction de plus ou moins forte amplitude.
- dans une zone de type plancher océanique, le socle acoustique présente une surface d’allure
rugueuse, avec des hyperboles de diffraction courtes et de forte amplitude.
Dans une zone de nature "continentale", le socle acoustique ne présente pas de faciès
caractéristique. Seules la densité des failles et la structure en blocs du socle acoustique
permettent de déduire ce type de nature.
Le socle de type plate-forme carbonatée est identifié sur les sommets des structures
constituant l'alignement des Chesterfield et sur le banc de Lansdowne.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Fig. 2-14 : Carte des isochrones du socle acoustique de la Zone Ouest Calédonie. Cette carte met en évidence la
dissymétrie du bassin des Loyauté et son contact abrupte avec la bordure occidentale de la ride de Fairway.
Dans la partie Nord du bassin la ride de socle acoustique de direction Nord Sud correspond à une structure
ennoyée sous les sédiments.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Fig. 2-15 : Profil de sismique multitraces M 297 (campagne Mobil, 1972). Localisation Fig.2-14 ; I, II, III, IV, V :
séquences sédimentaires ; A, B, C : discordances ; exagération verticale : 5. La marge occidentale de la ride de
Lord Howe est constituée de blocs basculés à regard vers l'Ouest. Une remobilisation de ces blocs, selon des jeux
compressifs, contemporaine du depôt de la séquence III a déformé les séquences sous-jacentes. La séquence I se
dépose sur l'ensemble de façon homogène.
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III
V
I
IV
A
I
III
A
V
IV
A
A’
II
B C
I
III
IV
V

2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Fig. 2-16 : Profil de sismique multitraces WNC118 (campagne WNC, 1980). Localisation Fig. 2-14 ; I, II, III, IV, V :
séquences sédimentaires ; A, B, C : discordances ; exagération verticale : 3. Au Sud-Ouest du plateau des Chesterfield, un
affleurement de socle acoustique a déformé les séquences inférieures de la couverture sédimentaire. La séquence I se dépose
sur l'ensemble de façon homogène.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Fig. 2-17 : Profil de sismique monotrace PR163 (campagne ZoNéCo, 1996). Localisation Fig. 2-14 ; I, IV, V :
séquences sédimentaires ; A, a : discordances ; exagération verticale : 18. Le trait rouge marque une surface
d’érosion. Le socle acoustique du banc de Coriolis est de type sédimentaire. Trois phases tectoniques sont
mises en évidence : 1/ une phase de tectonique extensive avec la formation de horst et grabben et le dépôt des
séquences V et IV ; 2/ une phase de remobilisation de ces horsts par une tectonique compressive qui a eu
pour la surrection puis l’émersion des blocs marquée par un surface d’érosion ; 3/ une phase de subsidence
du banc de Coriolis marquée par le dépôt de la séquence I.
Le socle acoustique des édifices constituant l’alignement des Chesterfield est identifié à 0.5
s.t.d. de profondeur et est marqué par des réflecteurs continus et de forte amplitude faisant
écran à la pénétration des ondes. Il est caractéristique d'une plate-forme carbonatée (Fig. 2-
15). Les travaux antérieurs ont permis de mettre en évidence la nature volcanique du
soubassement des guyots des Chesterfield (Vogt et Connolly, 1971) (Missegue et Collot,
1987). Le plateau carbonaté identifié, s’est formé postérieurement à la mise en place des
édifices volcaniques. Le flanc occidental de la plate-forme des Chesterfield est découpé par
une succession de failles normales entraînant l'ennoiement progressif du socle jusqu'à 5 s.t.d.
de profondeur. Au Sud-Ouest du plateau des Chesterfield, (Fig. 2-16) un affleurement de
- 59 -

2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
socle acoustique, centré sur 20°20'S, présente des caractéristiques de substratum sédimentaire.
Les séquences sédimentaires, exceptée la séquence superficielle, sont rebroussées au contact
des édifices (Fig. 2-16).
Le substratum du banc de Lansdowne, d’orientation N130 (Fig. 2-14), est souligné par
l'isochrone 1 s.t.d. et culmine jusqu'à 0.2 s.t.d. de profondeur. Le banc de Lansdowne apparaît
à grande échelle comme un bloc basculé vers l'ouest (Fig. 2-14). Le flanc occidental du banc
de Lansdowne, situé à l'intersection du banc avec la ride de Lord Howe, est marqué par la
superposition de deux accidents, le premier, d’orientation N130 et souligné par l'isochrone
2 s.t.d. de profondeur; le second, sub-méridien, est souligné par l'isochrone 3 s.t.d. Le flanc
oriental est découpé par un accident N140 qui guide l’effondrement du socle de 3 à 6 s.t.d. de
profondeur.
Nous avons identifié un substratum de type sédimentaire sur le banc de Coriolis, la ride de
Lord Howe et la partie méridionale de la ride de Fairway.
Le socle acoustique du banc de Coriolis est marqué à son toit par des réflecteurs de forte
amplitude, caractéristiques d’un substratum sédimentaire (Fig. 2-17). Le sommet du socle
acoustique est limité par le réflecteur A, continu et de forte amplitude de type surface érosive,
compris entre 1.6 et 1.8 s.t.d. de profondeur. Cette plate-forme érodée, d'orientation N060
(Fig. 2-14), est découpée en système de horsts et grabens. Ces accidents, d'orientation N005 et
N120, guident des effondrements brutaux de portions de plate-forme jusqu'à une profondeur
de 2.4 s.t.d.. Seul un édifice volcanique est identifié, situé sur la faille N005 sur le flanc est du
banc.
La ride de Lord Howe est constituée sur sa partie Est par un socle acoustique de type plate-
forme érodée, structurée en horsts et grabens (Fig. 2-18) et sur sa partie Ouest par des blocs
basculés vers l’ouest (Fig. 2-15 et 2-19). Sur la partie orientale de la ride de Lord Howe, le
substratum est souligné par l'isochrone 3 s.t.d., d’orientation sub-méridienne. Les trois
segments constituant la ride, observés sur la carte bathymétrique (cf. § II-1.4), montrent un
socle acoustique culminant à 2 s.t.d. de profondeur. Le segment septentrional, localisé entre
20°50S et 21°40S, d’orientation N140, est accidenté au sommet par de nombreux monts sous-
marins épars pouvant culminer à moins de 100 m pour certains. Certains de ces édifices
volcaniques sont encore couverts par des sédiments déformés indiquant une intrusion
postérieure au dépôt des séries. Les flancs occidental et oriental du segment, orientés nord-
sud, sont recoupés, à 21°45S, par un accident transverse N110 qui provoque
l'approfondissement des isochrones à 3 s.t.d. au sud. Cette zone effondrée, étroite, est
d’orientation sub-méridienne. Le segment central, situé entre 22°15S et 22°45S, est
d’orientation N140. Le segment méridional, entre 23°30S et 24°30S, orienté N150 est marqué
par une surface d'aplanissement sur laquelle se surimposent des édifices volcaniques (cf. § II-
- 60 -

2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
1.4). Ces édifices (Fig. 2-20) traversent la séquence sédimentaire sus-jacente sans déformer
les réflecteurs internes (Van de Beuque et al., 1998a). Leur mise en place est de ce fait
antérieure ou contemporaine au dépôt de la série sédimentaire. La figure 2-20 montre
l’existence d’épanchements volcaniques probablement entre le substratum sédimentaire de la
ride et les édifices volcaniques. La formation de ces épanchements est probablement
contemporaine à celle des édifices volcaniques. Le substratum du flanc oriental de la ride de
Lord Howe est marqué par des failles inverses ayant permis la formation d’écailles de
substratum. Ces écailles ont déformé la base de la couverture sédimentaire (Fig. 2-21). Ces
structures mettent en évidence un épisode tectonique compressif situé à la limite de la ride de
Lord Howe et du bassin de Fairway (Lafoy et al., 1994 ; Van de Beuque et al., 1998a). Le
substratum de la partie occidentale de la ride est constituée de blocs basculés vers l’Ouest. Les
sommets des blocs sont marqués par des réflecteurs continus de forte amplitude
caractéristiques d’un socle acoustique de type sédimentaire. Le substratum de la partie
occidentale de la ride est incliné vers le nord, et passe 2.4 à 3 s.t.d. de profondeur (Fig. 2-14).
Le socle acoustique de la ride de Fairway, d’orientation N140, est souligné en moyenne par
l'isochrone 2 s.t.d. et s'approfondit régulièrement vers le sud de 1.4 à 4 s.t.d. de profondeur. Le
substratum est limité au sommet par le réflecteur A, continu et de forte amplitude,
correspondant à une surface érosive. Le flanc occidental de la ride, découpé par une faille
N140 (Fig. 2-14). Le flanc oriental, d’orientation N140 est découpé par des accidents N040
centrés sur 20°15S, 20°45S et 21°15S, et par un accident majeur orienté Nord-Sud à 163°30E.
Des remontées du socle acoustique ont été observées au pied du flanc oriental, à 162°30E et
163°E (Fig. 2-14). Le substratum de la terminaison méridionale de la ride de Fairway est
constitué de horsts et grabens (Fig. 2-22). A l'extrême sud de la ride de Fairway, le substratum
de type sédimentaire correspond à un bloc basculé à regard vers l'est, culminant à 3.6 s.t.d. de
profondeur (Fig. 2-23).
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Fig. 2-18 : Profil de sismique multitraces AUS101 (campagne Austradec I, 1972). Localisation Fig. 2-14 ; I, IV, V :
séquences sédimentaires ; éxagération verticale : 3. Le socle acoustique de la marge occidentale de la ride de Lord Howe
est constitué de horst et grabben. Trois phases tectoniques sont mises en évidence : 1/ une phase de tectonique extensive
avec la formation de horst et grabben et le dépôt des séquences V et IV ; 2/ une phase de remobilisation de ces horst par
une tectonique compressive qui a eu pour effet la surrection puis l'émersion des blocs marquée par la surface d'érosion
"A" ; 3/ une phase de subsidence de la marge occidentale de la ride de Lord Howe marquée par le dépôt de la séquence I.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Fig. 2-19 : Profil de sismique monotrace PR195 (campagne ZoNéCo 4, 1996). Localisation Fig. 2-14 ; I, III, IV, V :
séquences sédimentaires ; A : discordance ; éxagération verticale : 20. Le socle acoustique de la marge occidentale de la
ride de Lord Howe est constitué de horst et grabben. Trois phases tectoniques sont mises en évidence : 1/ une phase de tectonique
extensive avec la formation de horst et grabben et le dépôt des séquences V et IV ; 2/ une phase de remobilisation
de ces horst par une tectonique compressive qui a eu pour effet la surrection puis l'émersion des blocs marquée par la surface
d'érosion "A" ; 3/ une phase de subsidence de la marge occidentale de la ride de Lord Howe marquée par le dépôt de
la séquence I.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Fig. 2-20 : Profil de sismique multitraces LHRNC-A (campagne FAUST, 1996). Localisation Fig. 2-14 ; I, II, III, IV, V, VI:
séquences sédimentaires ; exagération verticale : 12. Deux faits sont mis en évidence. Le premier d'ordre tectonique, correspond
à la surrection du sommet de la ride de Lord Howe contemporaine du dépôt de la séquence III et marquée par le basculement
des séquences V et IV. La surrection a provoqué l'émersion et l'érosion du sommet de la ride durant le dépôt de la
séquence II. Le second fait est d'ordre volcanique. La mise en place d'édifices volcaniques sur le sommet de la ride de Lord
Howe est contemporaine du dépôt de la séquence I.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Fig. 2-21 : Profil de sismique monotrace PR218 (campagne ZoNéCo 4, 1998). Localisation Fig. 2-14 ; I, II, III, IV, V :
séquences sédimentaires ; A, A' : discordances ; exagération verticale : 18. Dans le bassin de Fairway, la couverture sédimentaire
est complète, constituée des cinq séquences sédimentaires. Une remobilisation d'anciennes failles normales selon
des jeux compressifs est mise en évidence sur la marge orientale de la ride de Lord Howe. Elle est contemporaine du dépôt
de la séquence III. Le paroxysme de cette déformation compressive est marquée par la surrection, l'émersion puis l'érosion
du sommet des rides de Lord Howe et de Fairway durant le dépôt de la séquence II. La séquence I se dépose sur l'ensemble
des structures de facon homogène.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Fig. 2-22 : Profil de sismique monotrace Z5 (campagne ZOESIS, 1992). I, II : séquences sédimentaires ; A, A’ :
discordances ; Exagération verticale : 18. Le socle acoustique de la ride de Fairway est dissymétrique et
constitué de horsts et grabens. Les séquences I et II sont reconnues au sommet de la ride.
Les bassins Nord de Lord Howe, de Fairway et de Nouvelle-Calédonie présentent un
substratum de nature océanique.
Dans le bassin Nord de Lord Howe, le socle acoustique passe de 4.5 à 5.5 s.t.d. de profondeur
vers le Nord-Ouest (Fig. 2-24). Le fond du bassin s’élargit vers le Nord, large d'environ
40 km à hauteur du banc Nova et identifié à 5 s.t.d. de profondeur, il passe à 130 km de large
et 5.8 s.t.d. de profondeur à hauteur du banc de Lansdowne. La transition entre le plancher
océanique et le banc de Lansdowne ne peut pas être identifiée car elle est cachetée par une
plateforme carbonatée (cf. § II-1.6).
- 66 -

2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
La couverture des données de sismique réflexion monotrace et multitraces est concentrée sur
la terminaison septentrionale du bassin de Fairway. Les données sont plus abondantes dans la
partie Nord du bassin que dans la partie Sud. L'isochrone 4 s.t.d. marque la délimitation du
bassin de Fairway d’orientation N140 (Fig. 2-14). A 22°15S, un rebroussement des
isochrones correspond à un accident N50 qui délimite les parties septentrionale et méridionale
du bassin. Au nord ce cette latitude, un volcanisme fissural important s’est mis en place sur
les bordures du bassin de Fairway. Une remontée du socle acoustique (Fig. 2-25),
d’orientation Nord-Sud, sépare le bassin en deux. Cette ride est soulignée par l’isochrone 3
s.t.d. d’orientation N160 et culmine à 2.4 s.t.d. de profondeur. Elle s'étend de 22°S à 21°15S
puis disparaît au contact de la ride de Fairway (Fig. 2-14). De part et d'autre de cette "ride
acoustique" le substratum s'ennoie jusqu'à 4.6 s.t.d. de profondeur. Le bassin Ouest est large
de 40 km et d’orientation sub-méridienne. Le bassin Est est étroit (15 km de large), et de
forme sinueuse, d’orientation N140 et nord-sud vers le sud. Il correspond, d'après la carte des
isochrones du socle acoustique (Fig. 2-14), à la pointe nord du bassin de Fairway et se
raccorde donc à la direction générale N140 du bassin. La partie méridionale du bassin de
Fairway, d’orientation N140, est caractérisée par un approfondissement des isochrones vers le
sud, de 4 à 5.4 s.t.d. de profondeur (Fig. 2-14). La bordure occidentale du bassin est marquée
par un jeu de failles en échelon N030 et N140. Les failles d’orientation N030 décalent vers
l’Ouest la bordure amenant un élargissement du bassin. L'axe du bassin de Fairway est
décentré et situé le long du flanc occidental de la ride de Fairway.
Au nord du bassin de Nouvelle-Calédonie, la profondeur du socle acoustique est irrégulière et
oscille de 6.4 à 7 s.t.d. (Fig. 2-14). La bordure occidentale du bassin est abrupte et est
structurée suivant un jeu de failles normales. Au centre du bassin de Nouvelle-Calédonie le
socle acoustique s'incline vers l'est et sa profondeur passe de 6 à 8 s.t.d (Fig.2-26). La partie
sud du bassin de Nouvelle-Calédonie présente, aux environs de 23°S-166°E, une remontée du
socle acoustique, de 7 à 4 s.t.d. de profondeur, au pied de la marge Ouest Calédonie (Fig. 2-
27). Longitudinalement, la marge Ouest Calédonie, est marquée par deux remontées de socle
acoustique formant des seuils, localisés à 19°30'S et 21°30'S et culminant respectivement à 5
et 5.6 s.t.d. de profondeur (Fig. 2-28).
En résumé, le socle acoustique de la Zone Ouest Calédonie se présente sous quatre aspects
différents: 1/ des plateaux carbonatés comme le plateau des Chesterfield, les bancs Nova,
Argo de et de Lansdowne; 2/ sédimentaire comme la ride de Lord Howe; 3/ océanique comme
les bassins Nord Lansdowne, de Fairway et de Nouvelle-Calédonie et 4/ volcanique sous la
forme d’épanchements volcaniques situés sur les bordures du banc sud Lansdowne et sur le
flanc oriental de la ride de Fairway, et des pointements volcaniques localisés sur les sommets
de la ride de Lord Howe.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Fig. 2-23 : Profil de sismique multitraces AUS101 (campagne Austradec I, 1972). Localisation Fig. 2-14 ; I, II, III, IV, V :
séquences sédimentaires ; A, B: discordances ; exagération verticale : 4. La déformation des termes inférieurs (V, IV et III) de
la couverture sédimentaire, selon des déformations compressives, marque une phase de remobilisation du substratum océanique
du bassin de Fairway contemporaine du dépôt de la séquence III. La séquence I se dépose sur l'ensemble des structures de façon
homogène.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Fig. 2-24 : Profil de sismique multitraces WNC107 (campagne WNC, 1980). Localisation Fig. 2-14 ; I, II, III, IV, V :
séquences sédimentaires ; A, A', B, C : discordances ; exagération verticale : 3. Le socle acoustique du flanc occidental
du banc de Lansdowne est marqué par une remobilisation d'anciennes failles selon un jeu inverse. Cette remobilisation
est contemporaine du dépôt de la séquence III et a conduit à l'émersion et à l'érosion du sommet du banc de Lansdowne.
Le système subside progressivement durant le dépôt de la séquence I.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Fig. 2-25 : Profil de sismique multitraces M296 (campagne Mobil, 1972 ). Localisation Fig. 2-14 ; I, II, III, IV, V :
séquences sédimentaires ; A, A', B, C : limites entre les séquences ; exagération verticale : 7. La déformation des termes
inférieurs (V, IV et III) de la couverture sédimentaire marque une phase de remobilisation, par écaillage, du substratum
océanique du bassin de Fairway contemporaine du dépot de la séquence III. Cette remobilisation conduit à l'émersion
et à l'érosion du sommet des rides de Lord Howe et de Fairway durant le dépot de la séquence II. La séquence I se dépose
sur l'ensemble du domaine.
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A
s.t.d.

2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Fig. 2-26 : Profil de sismique multitraces LHRNCA (campagne FAUST 1, 1998). Localisation Fig. 2-14 ; I,II,
III, IV, V : séquences sédimentaires ; A, A’, B, C : limites entre les séquences ; exagération verticale : 12. La
couverture sédimentaire dans le bassin de Nouvelle Calédonie est complète et constituée des cinq séquences
sédimentaires. La remontée du substratum océanique au centre du bassin peut être considére comme la
remobilisation tardive d’une ancienne ride d’accrétion. L’épaississement de la séquence III au pied de la
ride de Norfolk indique des glissements de terrains provoqués par la surrection de la ride de Norfolk durant
le dépôt des séquences III. La séquence I se dépose de façon homogène.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Fig. 2-27 : Profil de sismique multitraces M302 (campagne Mobil, 1972). Localisation Fig. 3-24 ; I, II, III, IV, V :
séquences sédimentaires ; A, A', B, C : limites entre les séquences ; exagération verticale : 3. La couverture sédimentaire
dans le bassin de Nouvelle-Calédonie est complète et constituée des cinq séquences sédimentaires. La remontée
du substratum océanique au centre du bassin suggère l'existence d'une ancienne ride océanique surrélevée par l'effet
d'une remobilisation des failles en système inverse.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Fig. 2-27 : Profil de sismique multitraces M302 (campagne Mobil, 1972). Localisation Fig. 3-24 ; I,II, III, IV,
V : séquences sédimentaires ; A, A’, B, C : limites entre les séquences ; exagération verticale : 3. La
couverture sédimentaire dans le bassin de Nouvelle Calédonie est complète et constituée des cinq séquences
sédimentaires. La remontée du substratum océanique au centre du bassin suggère une ancienne ride
océanique surrélevée par l’effet d’une remobilisation des failles en système inverse.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Fig. 2-28 : Profil de sismique multitraces NC6 (campagne Gulfl, 1972-73). Localisation Fig. 3-24 ; I,II, III, IV,
V, VI : séquences sédimentaires ; exagération verticale : 6. La couverture sédimentaire dans le bassin de
Nouvelle Calédonie, le long de la côte Ouest de la Nouvelle Calédoni,e est complète et constituée des cinq
séquences sédimentaires. Elle est déformée par des remontées de socle acoustique du bassin. La séquence I
se dépose de façon homogène sur l’ensemble du domaine.
La carte des isochrones du socle acoustique (Fig. 2-14) met en évidence trois directions
structurales principales: 1/ la direction Nord-Sud, essentiellement située sur la partie Sud de la
zone, guide l’alignement des plates-formes carbonatées des Chesterfield, la ride de Lord
Howe, le bassin Nord de Lord Howe et la ride de socle acoustique identifiée dans le bassin de
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Fairway ; 2/ la direction N140, essentiellement située à l’Est de la zone, concerne le bassin de
Fairway, le banc de Lansdowne et la ride de Fairway; 3/ la direction N060, située à l'extrême
Ouest de la zone, est caractérisée par l’allongement du banc de Coriolis. Des accidents
transverses sont principalement orientés N050 sur la ride de Fairway et dans le bassin de
Fairway et N110 sur la ride de Lord Howe.
Deux types de phénomènes tectoniques sont mis en évidence. Le premier est caractéristique
d’un système en extension identifié sur la marge occidentale de la ride de Lord Howe et sur le
banc de Coriolis. Il se présente sous la forme de horsts et grabens, marqué par un remplissage
sédimentaire en éventail. Le second correspond à des épisodes de tectonique compressive. Les
déformations occasionnées se présentent sous la forme d’écaillages du substratum localisés
sur les bordures orientales des rides de Lord Howe et de Fairway et par la formation d’une
ride de socle dans le bassin de Fairway. Il apparaît que le sommet de la ride de Fairway est
marquée par des failles normales peu profondes faisant penser à des figures d’extrados
formées en réponse à des contraintes compressives sur la ride (Fig. 2-22). La couverture
sédimentaire reposant sur ces petites structures n’est pas affectée et semble s’être déposée
postérieurement à la déformation.
II-2.2 Le remplissage sédimentaire
Nous avons reconnu cinq séquences sédimentaires. Ces séries relativement bien identifiées
dans les bassins Nord de Lord Howe, de Fairway et de Nouvelle-Calédonie sont plus
difficilement discernables sur le sommet des rides de Lord Howe et de Fairway. Les édifices
de l’alignement des Chesterfield et le banc de Lansdowne sont coiffés par un épais plateau
carbonaté qui nous empêche de discerner la couverture sédimentaire. Les séquences seront
présentées selon la chronologie du dépôt depuis la séquence V jusqu’à la séquence I. Elles
mettent en évidence trois phases géologiques majeures, dont les âges proposés seront discutés
dans le chapitre de discussion (III-2.1). Les séquences V et IV marquent une phase de rifting
suivie par une phase d’accrétion océanique. Les séquences III et II sont caractéristique d’une
phase d’inversion tectonique qui a eu pour effet une déformation compressive du domaine
péri-Calédonien. La séquence I marque une phase de subsidence de l’ensemble du domaine.
Les vitesses de propagations des ondes dans les sédiments retenues pour l’estimation des
épaisseurs des séries correspondent aux vitesses déterminées lors de la campagne de sismique
réfraction NOVA (1972). Les valeurs des vitesses concernant des séquences de sédiment
meubles à consolidés varient de 2.1 km/s, à 2.9-3 km/s et 4.7 km/s . Nous avons choisi
d’appliquer, par souci d’homogénéité les valeurs de vitesse suivantes pour les cinq série
reconnues : 2.2 km/s pour les séquences I et II, 3 km/s pour la séquence III, 3.5 km/s pour la
séquence IV et 4 km/s pour la séquence V. Les épaisseurs proposées restent purement
- 74 -

2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
théoriques et n’ont pour seul intérêt que de formuler des ordres de grandeur des épaisseurs des
séquences.
II-2.2.1 La séquence V
La séquence V est la plus ancienne série sédimentaire. Consolidée et intimement liée au socle,
elle est parfois indissociable du socle acoustique. Elle est caractérisée par un faciès sismique
sourd, et limitée au sommet par le réflecteur C, continu et de forte amplitude qui se confond
souvent avec les hyperboles de diffraction du socle acoustique. La séquence V est
principalement identifiée dans les bassins Nord de Lord Howe, de Fairway et de Nouvelle-
Calédonie. Nous la distinguons également au sommet du banc de Coriolis et des rides de Lord
Howe et de Fairway.
Dans le bassin Nord de Lord Howe, le dépocentre de la séquence V de 0.5 s.t.d. (1000 m)
d'épaisseur, est désaxé vers l’Est par rapport à l’axe actuel du bassin et longe, du Nord vers le
Sud le banc de Lansdowne (Fig. 2-24) et la marge occidentale de la ride de Lord Howe
(Fig. 2-25). Cette dernière est inclinée vers l’ouest et a donc subi un basculement postérieur à
son dépôt. Plus à l'ouest, la séquence V est difficile à identifier et se confond avec le socle
acoustique. Les réflecteurs sont disposés parallèlement à la limite sommitale du socle
acoustique (Fig. 2-28).
Dans le bassin de Fairway, la séquence V repose sur un socle acoustique de type plancher
océanique (cf. § II-2.1). Elle est épaisse de 0.8 s.t.d. (1600 m) (Fig. 2-25), et est déformée par
une remontée de socle acoustique dans sa portion septentrionale (cf. § II-2.1). Sur la bordure
occidentale le réflecteur et le toit du socle acoustique sont indiscernables.
Dans le bassin de Nouvelle-Calédonie, la séquence V repose sur un socle acoustique de type
plancher océanique (cf. § II-2.1). Elle est limitée à la base par une surface irrégulière
présentant de grandes ondulations variant de 6 à 8 s.t.d. de profondeur et au sommet par le
réflecteur C incliné vers l’est qui passe de 5.8 s.t.d. à 7.3 s.t.d. de profondeur (Fig. 2-26). Le
dépocentre de la séquence V, épais de 1 s.t.d. (2000 m), est situé le long de la marge orientale
de la ride de Lord Howe.
Le substratum du banc de Coriolis est constitué de horsts et grabens. La séquence V est
identifiée dans la séquence de remplissage des grabens associée à la séquence IV (Fig. 2-17).
Ces deux séquences, difficilement discernables, semblent avoir été basculées postérieurement
à leur dépôt.
Sur la ride de Lord Howe, la base de la séquence V semble être identifiée. Il existe une
séquence de dépôts antérieure à la séquence V, conférant au substratum de la ride un aspect
sédimentaire (Fig. 2-18 ; 2-20 ; 2-21).
- 75 -

2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Sur le sommet de la ride de Fairway le substratum acoustique la séquence V ne semble pas
être identifiée (Fig. 2-21).
La séquence V montre des épaisseurs de dépocentre variant de 1000 à 1600 m entre les
bassins de Nouvelle-Calédonie, Nord Lord Howe et de Fairway. Ces variations pourraient
marquer la proximité d’un relief à l’Ouest du bassin de Fairway au moment du dépôt de la
séquence. Ce relief correspondrait à la ride de Lord Howe sur laquelle la séquence V est
réduite à 500 m d’épaisseur. Une séquence antérieure au dépôt de la séquence V semble être
reconnue sur le sommet de la ride de Lord Howe contrairement au sommet de la ride de
Fairway, où n’est pas reconnue.
Ceci suggèrerait que les rides de Lord Howe et de Fairway ont connu une histoire différente
au moment du dépôt de la séquence.
II-2.2.2 La séquence IV
Nous appellerons "séquence sédimentaire IV" la seconde séquence de dépôt. Cette série
repose sur la série sous-jacente V, parfois directement sur le socle acoustique, lorsque ces
derniers sont confondus (cf. § II-2.1). Elle est limitée à son toit par le réflecteur B, et reconnue
dans les bassins Nord Lord Howe, de Fairway et de Nouvelle-Calédonie, où son épaisseur
varie considérablement, ainsi que sur le sommet des structures constituées de horsts et
grabens comme le banc de Coriolis et la ride de Lord Howe.
Dans la partie septentrionale du bassin Nord Lord Howe, la séquence IV s'épaissit de 0.5 à 1.2
s.t.d. (900 à 2100 m) vers l'est, au pied du banc de Lansdowne (Fig. 2-24). Le réflecteur
sommital de la série passe de 2.5 s.t.d. de profondeur à 5.0 s.t.d. (900 m) vers l'Ouest.
L'inclinaison de la limité supérieure par rapport à celle du dépocentre indique un basculement
postérieur au dépôt de la série. Au pied du banc de Lansdowne, la séquence IV est limitée par
une surface érosive, marquée par le réflecteur A. Sur la bordure septentrionale du banc de
Lansdowne, les séquences IV et V sont concordantes (Fig. 2-29), rebroussées par des
remontées du socle acoustique et recoupées par une surface érosive.
Dans le bassin de Fairway, la séquence IV semble s'épaissir vers le Nord. La partie
septentrionale du bassin est constituée de deux bassins séparées par une ride de socle
acoustique (cf. § II-2.1), dans lesquels la séquence IV atteint un maximum de 1 s.t.d.
(1700 m) d'épaisseur (Fig. 2-25). Dans les parties centrale et méridionale du bassin de
Fairway, elle est épaisse de 0.8 s.t.d. (1400 m) et caractérisée par des réflecteurs internes
continus disposés en onlap sur la bordure occidentale du bassin. Elle est marquée par
l'approfondissement du réflecteur sommital B de 2.6 s.t.d. à 5.4 s.t.d. au centre du bassin
(Fig. 2-23). Les réflecteurs internes de la série IV sont divergents et indiquent un remplissage
- 76 -

2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
de bassin contemporain à des basculements du socle. Des intrusions volcaniques perturbent la
transition de la séquence IV entre les bordures et le centre du bassin.
Dans le bassin de Nouvelle-Calédonie, la séquence sédimentaire IV, concordante avec la
série V sous-jacente, est limitée à la base par le réflecteur C continu et de forte amplitude. Le
sommet de la série est marqué par le réflecteur B continu et basculé vers l'est de 5 à 6.8 s.t.d.
de profondeur. Le dépocentre de la séquence, d’épaisseur maximale 0.6 s.t.d. (1000 m), est
localisé au pied de la ride de Fairway (Fig. 2-26). La dissymétrie du dépocentre par rapport à
l'axe du bassin de Nouvelle-Calédonie et le basculement du réflecteur sommital B soulignent
un soulèvement de la ride de Fairway postérieur au dépôt de la série IV.
La séquence IV est confondue sur le sommet du banc de Coriolis avec la série V sous-jacente
(Fig. 2-17) et sur la terminaison méridionale de la ride Lord Howe, découpée en système de
blocs basculés à regard vers l'ouest (cf. § II-2.1). La séquence IV, localisée dans les
dépressions du socle, est caractérisée par des réflecteurs continus et de forte amplitude
disposés en éventail (Fig. 2-18). La séquence IV couvre soit la séquence V soit le socle
acoustique. L’agencement de ces réflecteurs démontre que le dépôt est contemporain du
basculement des blocs. Elle est recoupée par le réflecteur A, continu et de forte amplitude
caractéristique d'une surface érosive. La séquence I repose directement sur la séquence IV.
L’épaisseur de la séquence IV dans les différents bassins constituant la Zone Ouest Calédonie
est uniforme et fait en moyenne 1000 m. La série est caractérisée par des réflecteurs
divergents dans les bassins et disposés en éventail entre les horsts structurant la ride de Lord
Howe ce qui indique un dépôt syntectonique.
II-2.2.3 La séquence III
La séquence III est la troisième séquence de dépôt comprise entre les réflecteurs A et B
respectivement au sommet et à la base. La série est reconnue dans les bassins de Lord Howe,
de Fairway et de Nouvelle-Calédonie et sur le sommet de la ride de Lord Howe.
Dans les bassins, la séquence III est comprise de façon concordante entre les séquences IV et
II. Au nord du bassin Nord de Lord Howe, elle atteint 1.2 s.t.d. (2000 m) d'épaisseur au centre
du bassin (Fig. 2-24). La séquence III est inclinée vers l'ouest, recoupée, au pied du banc de
Lansdowne, par le réflecteur A. Nous ne distinguons pas la séquence sur le sommet du banc
de Lansdowne.
Dans le bassin de Fairway, la séquence passe progressivement de 0.4 à 1.5 s.t.d. (600 à
2200 m) d’épaisseur vers le sud (Fig. 2-25). Au nord du bassin, elle est déformée par une
remontée du socle acoustique (cf. § II-2.3).
- 77 -

2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Fig. 2-29 : Profil de sismique multitraces WNC108 (campagne WNC, 1972). Localisation Fig. 2-14 ; I,II, III, IV,
V : séquences sédimentaires ; A, A’, B, C : limites entre les séquences ; exagération verticale : 3. Le flanc
Nord-Ouest du banc de Lansdowne est marquée par une surface d’érosion contemporaine du dépôt de la
séquence II. La déformation des séquences antérieures suggère une remobilisation de la structure par un
système de failles à jeu inverse durant le dépôt de la séquence III. La séquence I se dépose de façon
homogène de part et d’autre du banc de Lansdowne.
La séquence III dans le bassin de Nouvelle-Calédonie est rebroussée vers le haut au pied de la
marge occidentale de Nouvelle-Calédonie de façon moins prononcée que les séries inférieures
IV et V (Fig. 2-26). Au Nord du bassin, elle s'épaissit vers l'ouest et atteint 0.8 s.t.d. (1200 m)
- 78 -

2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
d'épaisseur au pied de la ride de Fairway. Vers le Sud, le dépôt centre, épais de 1.3 s.t.d., est
situé au pied de la marge occidentale de la Nouvelle-Calédonie (Fig. 2-26). Entre 19°30S et
21°S, le long de la marge occidentale de Nouvelle-Calédonie (Fig. 2-28), elle s'épaissit vers le
sud de 0.5 à 1.3 s.t.d. (700 et 2000 m) d'épaisseur. Une remontée de socle acoustique centré
sur 19°30S forme un seuil dans le dépôt de la séquence.
Le substratum de la marge occidentale de la ride de Lord Howe est constituée de blocs
basculés vers l’ouest (cf. § II-2.1). Les séquence sédimentaires observées entre les blocs sont
coiffées par la séquence III qui correspond à la série de comblement de reliefs (Fig. 2-19).
Elle est limitée à la base sur laquelle est repose de façon concordante et au sommet par une
surface discordante marquée par l’horizon A. La figure 2-19 indique que la séquence III est
déformée au pied de la ride de Lord Howe. La déformation semble indiquer une surrection de
la marge orientale et carbonatée de la ride de Lord Howe.
La séquence III s’est déposée de façon contemporaine à une phase de surrection des rides de
Lord Howe et de Fairway. Elle est caractérisée par une variation d’épaisseur dans le bassin de
Nouvelle-Calédonie avec des dépocentres situés de part et d’autre du bassin.
II-2.2.4 la séquence II
La séquence II est la quatrième séquence de dépôt. Elle est limitée par les réflecteurs A et A’,
respectivement à la base et au sommet, tous deux concordants dans les parties distales des
bassins avec les séries inférieure et supérieure.
Au Sud-Ouest du plateau des Chesterfield (Fig. 2-16), dans les bassin Nord de Lord Howe
(Fig. 2-15 et 2-24) et de Fairway (Fig. 2-21), la séquence II, épaisse de 0.2 s.t.d. (200 m), est
comprise entre le réflecteur A et A’. Elle s’épaissit dans le bassin de Nouvelle-Calédonie à
0.3 s.t.d. (300 m) d’épaisseur (Fig. 2-26). Les réflecteurs A et A' se rejoignent sur les hauts
topographiques sous la forme d’une surface érosive, caractérisée par le réflecteur A.
La dépôt de la séquence II est homogène dans l’ensemble des bassins constituant la zone
Ouest Calédonie. Elle marque un dépôt contemporain de la phase érosive mise en évidence
sur le sommet des rides par le réflecteur A.
II-2.2.5 la séquence I
La séquence I, basée sur l'interprétation de profils de sismiques multitraces et monotrace est,
des quatre séquences sédimentaires, celle ayant bénéficié de l’étude la plus approfondie, les
données de sismiques multitraces permettant d'apprécier l'enveloppe de la séquence et les
données de sismique monotrace l'agencement des réflecteurs internes. Elle couvre, à
l'exception du banc de Lansdowne, l’ensemble de la Zone Ouest Calédonie. Le réflecteur A à
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
la base de la séquence recoupe les anciens hauts topographiques et se retrouve, dans les
bassins, concordant avec la séquence sous-jacente. La séquence I est marquée par un
réflecteur interne de forte amplitude appelé horizon "a" la séparant en deux sous-unités
d'épaisseur égale. La séquence inférieure est constituée de réflecteurs internes continus et de
forte amplitude. La séquence supérieure est caractérisée par un faciès sismique transparent.
Au Nord du bassin Nord de Lord Howe, la séquence I est épaisse de 0.8 s.t.d. (800 m). Elle se
biseaute sur la marge occidentale du banc de Lansdowne où elle ne fait plus que 0.1 s.t.d.
(100 m) d'épaisseur (Fig. 2-19). La pointe septentrionale du banc de Lansdowne (Fig. 2-29),
est marquée par une surface discordante recoupant les réflecteurs de séries sous-jacentes. La
séquence sédimentaire I est constituée de deux sous-unités d'égale épaisseur. Le réflecteur A
est incliné vers l'ouest et passe de 2.5 à 3.7 s.t.d. de profondeur. La séquence sédimentaire I
est dans la partie distale du bassin marquée par des réflecteurs rectilignes, discontinus, de
faible amplitude et moins perturbés que ceux des séries sous-jacentes. A proximité du banc de
Lansdowne, les réflecteurs internes sont disposés en creux et en bosses (hummocky), et
caractérisent un dépôt de type deep-sea fan coalescent (accumulation sédimentaire fournie par
de nombreux petits canyons) (Fig. 2-24). Elle est épaisse de 0.8 s.t.d. (800 m) dans les creux
et de à 0.5 s.t.d. (500 m) sur les hauts, et est marquée par un réflecteur interne (horizon a),
identifié à 0.4 s.t.d. de profondeur. Au Sud du bassin Nord de Lord Howe, la séquence
sédimentaire I est épaisse de 0.8 s.t.d. (800 m) (Fig. 2-15). La base de la séquence semble être
déformée au contact des remontées de socle acoustique. La séquence apparaît sur ses
structures sensiblement moins épaisse (0.2 s.t.d., soit 200 m) et l’interface eau-sédiments est
marqué par des irrégularités topographiques pouvant traduire des rejeux subactuels
d’instabilité de pente.
Dans le bassin de Fairway, l'épaisseur de la séquence I est comprise entre 0.6 et 0.8 s.t.d. (600
à 800 m). Au nord du bassin, ces séries sédimentaires reposent sur des séquences antérieures
déformées par la remontée d'une ride de socle acoustique (cf. § II-2.1). Le sommet de la ride
est uniquement couvert par la séquence I qui ne fait plus que 0.3 s.t.d. (300 m) d'épaisseur.
Depuis la partie centrale du bassin jusqu’à la partie méridionale, la séquence I est subdivisée
par un réflecteur interne "a" la séparant en deux sous-unités d'égale épaisseur (Fig. 2-25). La
limite supérieure de la séquence I, interface eau-sédiments, est marquée, en bas de pente, par
des figures d'affouillements provoqués par des courants de fonds.
Dans le bassin de Nouvelle-Calédonie la séquence I est en moyenne épaisse de 0.5 s.t.d.
(500 m). Le long de la marge occidentale de Nouvelle-Calédonie (Fig. 2-28), la séquence I
s'épaissit sensiblement entre 19°30S et 21°30S de 0.2 à 1 s.t.d. (200 à 1000 m) entre des seuils
de remontées du socle acoustique, puis devient horizontale vers le sud. Au sud du bassin de
Nouvelle-Calédonie (Fig. 2-30), le réflecteur “ a ” subdivise la séquence I en deux sous-unités
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
d’égale épaisseur. L'unité inférieure est caractérisée sur la bordure occidentale par un faciès
sismique chaotique, en creux et en bosses, et sur la bordure orientale par des figures de
progradation et l'unité supérieure par un faciès sismique transparent (Fig. 2-30). Les
remontées du socle acoustique identifiées dans le bassin de Nouvelle Calédonie (cf. § II-2.1)
ont perturbé l'ensemble du dépôt de la séquence I.
Sur le banc de Coriolis la séquence sédimentaire I repose directement sur un socle acoustique
de type plate-forme carbonatée érodée, découpée en horsts et grabens (cf. § II-2.1). La surface
érosive est identifiée à 1.8 s.t.d. de profondeur (Fig. 2-17). La séquence I s’épaissit vers le sud
de 0.2 à 0.4 s.t.d. (200 à 400 m). Elle est constituée de deux sous-unités d’égale épaisseur.
Au sud ouest du plateau des Chesterfield, la séquence I, épaisse de 0.8 s.t.d. (800 m)
d’épaisseur (Fig. 2-16) est également limitée à la base par le réflecteur A de type érosif. Elle
repose de ce fait directement sur un socle acoustique de type sédimentaire. Plus au sud la
séquence I, s'amincit et ne fait plus 0.2 s.t.d. (200 m) d’épaisseur au dessus d’une remontée du
socle acoustique.
Le substratum de la ride de Lord Howe, de type plate-forme carbonatée (cf. § II-2.1),
s'enfonce vers le nord de 1.8 à 3 s.t.d. de profondeur. La séquence I repose directement sur ce
socle. Elle est limitée à la base par une surface érosive marquée par le réflecteur A. Cette
séquence d'épaisseur constante 0.5 s.t.d. (500 m), est subdivisée en deux sous-unités par le
réflecteur "a". Des édifices volcaniques identifiés sur le sommet de la ride de Lord Howe, aux
environs de 24°S, traversent la séquence sédimentaire I sans affecter les réflecteurs internes
(Fig. 2-20). Plus au nord, des intrusions de plus petite ampleur, ne traversant pas la séquence
entièrement, semblent déformer les réflecteurs à la base de la séquence I. La mise en place des
édifices, ou intrusions, est contemporaine du dépôt de la séquence (Van de Beuque et al.,
1998a). Des figures d'affouillement, générées par des courants de fond, sont observées sur le
pourtour des édifices volcaniques. La couverture sédimentaire a été soumise de façon
contemporaine a son dépôt à ces effets d’érosion de courants de fond auxquels s’est rajouté de
façon sensiblement récente un affaissement de l’édifice entraînant une déformation de la série
(Fig. 2-20). Le substratum de la partie occidentale de la ride de Lord Howe est constitué de
blocs basculés vers l'Ouest (cf. § II-2.1), sur lesquels la séquence I (Fig. 2-19), ne fait plus que
0.2 s.t.d. (200 m) d’épaisseur. Elle est limitée à la base par une surface érosive caractérisée
par l’horizon A.
La séquence I repose directement sur le substratum de la ride de Fairway. L’épaississement de
la séquence vers le sud de 0.2 s.t.d. (200 m) à 0.5 s.t.d. (500 m) d’épaisseur couvre
l’effondrement du socle acoustique de 3 à 6 s.t.d. de profondeur (cf. § II-2.1). Le contact entre
la séquence I et le sommet du substratum correspond à une surface érosive, marquée par le
réflecteur A, observée tout le long de la ride. Sur le flanc occidental de la ride, la séquence I
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
est subdivisée en deux unités. L'amincissement de l’unité inférieure sur la marge de la ride
entraîne le contact direct de l’unité supérieure sur le sommet de la ride (Fig. 2-22). La
subsidence de la ride est de ce fait postérieure à celle des bassins et de la ride de Lord Howe.
Des failles synsédimentaires, observées dans l’unité supérieure, pourraient indiquer l’effet de
la subsidence de la ride. Cependant la disparition de l’unité inférieure sur le sommet de la
ride, provoquant le contact directe de la séquence supérieure sur le substratum de type
carbonaté, suggère que la ride de Fairway est restée sub-affleurante durant une période
sensiblement plus longue que la ride de Lord Howe. Le flanc oriental de la partie sud de la
ride est marqué par de grandes failles normales (Fig. 2-22). Au pied de la ride de Fairway, au
bord du bassin de Nouvelle-Calédonie, une faille semble avoir décaler de façon récente les
séquences selon un jeu inverse (Fig. 2-22). Il est possible que cette faille marque une
tectonique compressive probablement régionale ayant affecté la bordure orientale de la ride de
Fairway.
En résumé, la séquence I couvre, à l'exception du plateau des Chesterfield et du banc de
Lansdowne, l’ensemble de la Zone Ouest Calédonie. Elle est caractérisée par des épaisseurs
variant de 200 à 500 m sur les hauts topographiques et par un épaississement systématique à
800 m dans les bassins jusqu’à 1000 m dans le bassin de Nouvelle-Calédonie. Sur les hauts
topographiques tels que le banc de Coriolis et les rides de Lord Howe et de Fairway, la
séquence repose directement sur le socle acoustique, limitée à la base par une surface érosive,
marquée par le réflecteur A. Dans les bassins de Nord de Lord Howe, de Fairway et de
Nouvelle-Calédonie, la séquence I est concordante avec la séquence II.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Fig. 2-30 : Profil de sismique monotrace PR219 (campagne ZoNéCo 4, 1996). Localisation Fig. 2-14 ; I, II, III, IV, V :
séquences sédimentaires ; A, A', a, B, C : limites entre les séquences ; exagération verticale : 18. La couverture sédimentaire
dans le bassin de Nouvelle-Calédonie est complète et constituée des cinq séquences sédimentaires. La remontée du substratum
océanique au centre du bassin suggère l'existence d'une ancienne ride océanique surrélevée par l'effet d'une remobilisation
des failles en système inverse.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
II-2.2.6 Conclusion
Nous avons reconnu quatre types de substratum: 1/ sédimentaire sur le sommet de la ride de
Lord Howe et sur une partie de la ride de Fairway, 2/ océanique dans les bassins Nord de Lord
Howe, de Fairway et de Nouvelle-Calédonie, 3/ plateau carbonaté sur les plateaux constituant
l’alignement des Chesterfield, et le banc de Lansdowne et 4/ volcanique sur le sommet de la
ride de Lord Howe sous forme d’édifices volcaniques ou d’épanchements volcaniques de type
lava-flows. L’analyse des données de sismique permet de mettre en évidence l’évolution
verticale des paléo-reliefs de la Zone Ouest Calédonie. La couverture sédimentaire est
constituée de séquences plus ou moins déformées permettant de retracer les épisodes
successifs de surrection et de subsidence des rides et des bassins (voir plus loin).
La première étape correspond au dépôt de la séquence antérieure à la série V sur la marge
orientale du Gondwana.
La seconde étape correspond à une phase de rifting de la marge qui est marquée par le dépôt
de la séquence V.
La troisième étape correspond à l’ouverture océanique d’un bassin unique « Fairway-
Nouvelle Calédonie » marquée par le dépôt de la séquence IV.
La quatrième étape est caractérisée par le dépôt de la séquence III. L’épaisseur variable de
cette séquence lui confère un aspect de séquence de comblement de reliefs ce qui suggère un
arrêt de l’ouverture des bassins.
La cinquième étape, marquée par le dépôt de la séquence II, est caractérisée par la surrection
des rides de Lord Howe et de Fairway et de la ride dans le socle acoustique du bassin de
Fairway. La surrection est supposée être provoquée par l’effet d’une tectonique compressive
mise en évidence par un écaillage du substratum sur le flanc oriental des rides. Les rides de
Lord Howe et de Fairway ont connues une période d’émersion et d’érosion durant le dépôt de
la séquence II. La dernière étape est marquée par le dépôt de la séquence I. La ride de Lord
Howe, alors soumise à une phase de volcanisme, subside progressivement dès le début du
dépôt de la série. La subsidence de la ride de Fairway semble plus récente et postérieure au
dépôt de la partie inférieure de la séquence I.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
II-3 Les données de gravimétrie et de magnétisme
Les données de géophysique marine de la Zone Ouest Calédonie comprennent des données de
gravimétrie des campagnes ZOE200, EVA1300 et ZoNéCo 4 et des données de magnétisme
du champ total de 22 campagnes réalisées entre 1967 et 1996. Les anomalies magnétiques ont
été calculées dans le standard IGRF le plus proche de la date de réalisation de ces campagnes.
La variation séculaire, estimée à 20 nT en moyenne, soit 450 nT en 30 ans, est à l'origine d'un
décalage des valeurs aux croisements des profils de navigation. La variation séculaire calculée
a été appliquée à chacune des campagnes et a permis de recalculer les données dans le
standard IGRF85. Certaines croisières restant incohérentes avec l'ensemble des données
traitées en présentant des différences dépassant parfois plus de 100 nT aux croisements ont été
éliminées.
II-3.1 Les données de gravimétrie
La répartition des campagnes intégrant des données de gravimétrie est principalement axée
sur la ride de Fairway et le groupe des Chesterfield (Fig. 2-31). Trois grandes directions
structurales sont mises en évidence (Fig. 2-32).
La direction N060 domine à l'ouest de la zone sous la forme d'une succession d'anomalies
positives et négatives dont fait partie le banc de Coriolis, comprises entre les valeurs -50 à
+50 mGal.
La direction Nord-Sud est principalement marquée, sur l'alignement des Chesterfield, par des
anomalies gravimétriques circulaires, comprises entre les valeurs +120 à +200 mGal. Une
grande linéation gravimétrique négative de direction équivalente est observée dans le bassin
Nord Lord Howe. Des anomalies positives marquées par l'isanomale +40 mGal, d'orientation
sub-méridienne sont situées sur le sommet de la ride de Lord Howe et dans le bassin de
Fairway.
La direction N140 apparaît comme la direction structurale la plus répandue comprise dans la
portion sud-est de la carte, entre les latitudes 22°S et 25°S sur les terminaisons méridionales
de la ride de Lord Howe, du bassin et de la ride de Fairway. Elle est caractérisée par une
succession d'anomalies gravimétriques positives et négatives. Une anomalie gravimétrique de
forte amplitude variant entre +80 et +110 mGal, marque le banc de Lansdowne suivant une
direction N130 et passe à N140 le long de la ride de Fairway. Les linéations positives,
identifiées sur la ride de Lord Howe, dans les bassins de Fairway et de Nouvelle-Calédonie,
sont de valeur égale +40 mGal. Les anomalies négatives sont de faible amplitude. La plus
forte, atteignant des valeurs de -20 à –40 mGal, est située dans le bassin de Fairway au pied
de la ride de Fairway.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Fig. 2-31 : Navigation des campagnes intégrant des données de gravimétrie dans la Zone Ouest Calédonie.
Les directions Nord-Sud et N140 convergent à la jonction de la ride de Lord Howe et de
Fairway. Les anomalies gravimétriques située sur la terminaison septentrionale de la ride de
Lord Howe sont décalées par des linéations transverses orientées parallèlement à la ride de
Fairway. Dans le bassin de Fairway, les anomalies d'orientation N140 passe à Nord-Sud au
nord de 21°20S au contact de la ride de Fairway et du banc de Lansdowne.
Les directions structurales de données d’anomalie gravimétrique sont compatibles aux
directions mises en évidences par les données de bathymétrie. Les édifices volcaniques situés
sur le sommet de la ride de Lord Howe et la ride de Fairway sont marqués par des valeurs
d’anomalies gravimétriques positives de forte amplitude.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Fig. 2-32 : Carte des anomalies gravimétriques de la Zone Ouest Calédonie.
II-3.2 Les données de magnétisme
Les données de magnétisme (Fig. 2-33) couvrent essentiellement les hauts topographiques de
la Zone Ouest Calédonie. La carte des anomalies magnétiques (Fig. 2-34) met en évidence
l'hétérogénéité de la densité des données. Les orientations des structures principales sont
équivalentes à celles de la carte des anomalies gravimétriques (Fig. 26).
Trois directions structurales contrôlent la Zone Ouest Calédonie.
La direction N060 est limitée à la partie occidentale de la zone ouest Calédonie. Elle est
caractérisée par la succession de linéations magnétiques atteignant des valeurs de +600 à
+900 nT au nord du banc de Coriolis et -300 à –400 nT au sud. Une linéation de plus faible
amplitude, variant de +200 à +300 nT, orientée N110 marque le centre du banc.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
La direction N140 est caractérisée sur la terminaison méridionale du bassin de Fairway par
une linéation magnétique atteignant la valeur –300 nT qui s'arrête à 22°20S. On la retrouve
sur la terminaison méridionale de la ride de Fairway marquée par une linéation négative, de 0
à –100 nT. Plus au nord, jusqu'à 20°40S, l'anomalie magnétique identifiée sur la ride de
Fairway, atteignant la valeur de +400 nT, est segmentée. Elle est décalée vers l'ouest par deux
linéaments transverses orientés N060, centrés sur 22°10S et 21°40S et vers le sud par un
linéament centré sur 162°05E.
Fig. 2-33 : Navigation des campagnes intégrant des données de magnétisme dans la Zone Ouest Calédonie.
La direction sub-méridienne est mise en évidence par huit anomalies magnétiques dipolaires
disposées selon une direction N170 marquant l'alignement des Chesterfield. La bordure
méridionale du plateau des Chesterfield est caractérisée par un dipôle de forte amplitude où
les valeurs varient de -500 à +300 nT. Au sud, le plateau de Bellona est marqué par trois
dipôles varient de -300 à +800 nT au nord, de -600 à +800 nT au centre et de -600 à +700 nT
au sud. Le flanc méridional du plateau est marquée par un linéament magnétique positif,
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
variant de 0 à +600 nT suivant une direction N110. Les bancs Nova, Argo et Capel sont
caractérisés par des anomalies dipolaires variant respectivement de -300 à +700 nT , de -400 à
+200 nT et de -400 à +600 nT . La ride de Lord Howe est principalement marquée par
l'isanomale magnétique +300 nT d'orientation sub-méridienne, décalée par des linéaments
transverses orientés N060. Les segments constituant la ride de Lord Howe sont marqués par
des anomalies magnétiques circulaires positives (de 0 à +600 nT). Le segment central est
marqué par une linéation positive variant de +300 à +700 nT suivant une direction Nord-Sud.
Cette anomalie positive se prolonge sur le segment méridional, décalé vers l'est. Le segment
méridional présente, au sein d'anomalies circulaires positives, deux anomalies dipolaires
variant de -200 à +300 nT et de -300 à +400 nT centrées sur 24°S-161°40E. La bordure
occidentale de la ride de Lord Howe est marquée par une linéation négative de faible
amplitude, -200 nT, orientée N160. Dans le bassin de Fairway, une linéation magnétique,
variant de +200 à +500 nT centrée sur 161°30E traverse le bassin entre 21°50S et 23°S.
Fig. 2-34 : Carte des anomalies magnétiques de la Zone Ouest Calédonie.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Le banc de Lansdowne, situé à la jonction des rides de Lord Howe et de Fairway, est marqué
par une succession de linéations magnétiques positives et négatives, d’orientation N140,
variant en moyenne de -300 à +300 nT, avec un maximum de +400 à +1000 nT situé sur son
flanc oriental. Les anomalies magnétiques de la terminaison septentrionale de la ride de Lord
Howe sont recoupées par des accidents parallèles à l'orientation du banc de Lansdowne.
Les données de magnétisme de la Zone Ouest Calédonie sont guidées par les trois directions
principales : Nord-Sud, N140 et N060, déjà mises en évidence à partir des données de
bathymétrie et d’anomalies gravimétriques, réparties respectivement sur la ride de Lord
Howe, la ride de Fairway et le banc de Coriolis.
II-3.3 Conclusion
Les données de gravimétrie et de magnétisme de la Zone Ouest Calédonie présentent de
grandes linéations sur les rides et dans les bassins et des anomalies circulaires située sur
l'alignement des Chesterfield et sur le sommet de la ride de Lord Howe. Les directions
majeures Nord-Sud, N140 et N060 sont cohérentes avec l'interprétation des données de
bathymétrie et de sismique.
La direction Nord-Sud est mise en évidence sur la ride de Lord Howe, sur l’alignement des
Chesterfield, dans les bassins Nord de lord Howe et de Fairway. L’association de linéaments
gravimétriques et magnétiques sur la ride de Lord Howe suggère que le substratum de la ride
n’est pas de nature continentale, comme il a été proposé dans les travaux antérieurs, mais
correspond à un fragment de croûte continentale fortement intrudé de matériel volcanique que
l’on désignera de nature intermédiaire. De plus, des édifices volcaniques apparaissent sur le
sommet de la ride marqués par des anomalies gravimétriques et magnétiques circulaires. Les
fortes valeurs gravimétriques et les grandes amplitudes des dipôles magnétiques confirment la
nature volcanique des édifices de l’alignement des Chesterfield. Cet alignement est expliqué
dans la littérature comme étant la trace d’un point chaud. La ride de socle acoustique
d’orientation Nord-Sud, identifiée dans le bassin de Fairway, est marquée par des linéations
gravimétriques et magnétiques lui attribuant un caractère océanique.
La direction N140 contrôle l'orientation du bassin de Fairway, du banc de Lansdowne, de la
ride de Fairway et du bassin de Nouvelle-Calédonie. Elle est essentiellement représentée par
des linéations de grandes longueurs d'ondes qui confèrent, à l’ensemble des structures
énumérées, un aspect océanique.
La direction N060, localisée à l'ouest de la zone, est marquée par de fortes anomalies
magnétiques positives et par les linéations gravimétriques négatives les plus importantes de la
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Zone Ouest Calédonie. Les structures observées sont situées dans la prolongement de la zone
de fracture Cato situé dans le bassin de Tasman.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Chapitre III
Discussion et conclusion
L’étude concernant la Zone Ouest Calédonie comprise, entre 18°30S-25°30S et 157°E-
165°30E, est basée sur la compilation des données de bathymétrie, de sismique réflexion
monotrace et multitraces, de gravimétrie et de magnétisme. Ce chapitre s’articule selon les
quatre thèmes suivant : 1/ la nature et la structure du substratum de la Zone Ouest Calédonie ;
2/ la couverture sédimentaire ; 3/ la formation de la ride de Lord Howe ; 4/ l’ouverture des
bassins de Nouvelle-Calédonie et de Fairway et la formation de la ride de Fairway.
III-1 Nature et structure du substratum
Le schéma structural de la figure 2-35 combine les résultats de l’interprétation de la carte
bathymétrique, des isochrones du socle acoustique, de la gravimétrie et du magnétisme. Il met
en évidence les trois grandes directions structurales contrôlant la Zone Ouest Calédonie:
Nord-Sud, N060 et N140.
La direction Nord-Sud est matérialisée par l’alignement des Chesterfield, la ride de Lord
Howe et la ride de socle acoustique dans le bassin de Fairway. Les données de sismique
montrent que la direction subméridienne est la direction structurale la plus importante de la
Zone Ouest Calédonie car elle correspond à des orientations de rides et de bassins. Les
données de bathymétrie mettent en valeur une influence plus importante de la direction
structurale N140. L’orientation subméridienne correspond donc à des structures plus
profondes que la direction N140 et peut de ce fait être considérée comme plus ancienne. De
plus, l'intersection entre les portions septentrionales de la ride de Lord Howe et du bassin de
Fairway sont des zones confuses dans lesquelles convergent, en bathymétrie et en profondeur
ces deux directions. Des anomalies gravimétriques circulaires et des dipôles magnétiques
identifiés sur l'alignement des Chesterfield caractérisent des édifices volcaniques de type
guyot. Les données de géophysiques marines ont montré que le substratum de la ride de Lord
Howe est un fragment continental aminci de la marge oriental du Gondwana (Dooley, 1963 ;
Woodward et Hunt, 1971). Cependant, la régularité des linéations magnétiques d’orientation
Nord-Sud sur le sommet de la ride de Lord Howe suggère l’influence d’une masse volcanique
considérable. Cette masse serait suffisamment importante pour considérer le substratum de la
ride comme étant de type continental aminci fortement intrudé de matériel volcanique. La
direction Nord-Sud est marquée par la ride dans le socle acoustique dans le bassin de Fairway.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Cette ride est caractérisée par des linéations magnétiques et gravimétriques de type croûte
océanique. Elle n’est pas identifiée sur la carte bathymétrique de la zone car elle correspond à
une portion du plancher océanique surélevée cachetée par les sédiments.
Fig. 2-35 : Schéma structural intégrant des données de bathymétrie, de gravimétrie, de magnétisme, et de
sismique. BC : banc de Coriolis ; BF : bassin de Fairway ; BL : banc de Lansdowne ; BNC : bassin de
Nouvelle-Calédonie ; NC : Nouvelle-Calédonie ; PB : plateau de Bellona ; PC : plateau des Chesterfield ;
RF : ride de Fairway ; RLH : ride de Lord Howe. 1 = ride ; 2 = bassin ; 3 = faille normale ; 4 =
décrochement ; 5 = ride dans le substratum ; 6 = bassin dans le substratum ; 7 = anomalie gravimétrique >
+30 mGal ; 8 = anomalie gravimétrique < 0 mGal ; 9 = linéation magnétique positive ; 10 = linéation
magnétique négative ; 11 = pôle magnétique positif ; 12 = pôle magnétique négatif.
La direction N140 contrôle la partie méridionale du bassin de Fairway, la ride de Fairway et le
bassin de Nouvelle-Calédonie. Le bassin de Fairway est, dans sa partie Sud, marqué par une
succession d'anomalies gravimétriques positives et négatives. L'axe du bassin identifié en
bathymétrie et sur la carte des isochrones du socle acoustique est décentré et incliné le long de
la ride de Fairway. Cette ride est marquée par une succession de linéations gravimétrique et
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
magnétique de forte amplitude qui confirme le caractère océanique de ce massif, déjà proposé
par Lapouille (1982) et Ravenne et al. (1977). La faible amplitude des anomalies observées
dans le bassin de Nouvelle-Calédonie peut être expliquée par l'épaisseur de la couverture
sédimentaire identifiée sur les profils sismiques qui atteint jusqu’à 4 km.
La direction N060 est principalement exprimée à l'Ouest de la zone d'étude dans le
prolongement des failles transformantes du bassin de Tasman. Elle est marquée en
bathymétrie et soulignée par une succession d'anomalies magnétiques et gravimétriques.
III-2 La couverture sédimentaire
Nous avons retenu le profil LHRNC-B de la campagne FAUST-1 (1998) comme profil de
référence corrélable aux données du forage DSDP 208 (Burns, Andrews et al., 1973). Le
forage, le mieux approprié pour ce type de calage était semble-t’il le forage DSDP 206 car
situé dans le bassin de Nouvelle-Calédonie. Il s’est avéré que ce forage est malheureusement
situé sur un relief ce qui a causé sur le profil de sismique multitraces le recoupant des
hyperboles de diffraction et empêche tout calage. Une partie des séquences sédimentaires
identifiées sur le profil de sismique seront calées sur les 594m de sédiments forés (Fig. 2-36).
Les séquences plus anciennes qui n’ont pas été traversées par le forage devront être corrélées
sur les données géologiques à terre en Australie, en Nouvelle-Calédonie et en Nouvelle-
Zélande. Une synthèse chronologique de la formation des structures de la Zone Ouest
Calédonie sera proposée à partir de l’estimation de l’âge des séquences dans le chapître de
discussion et conclusion. Sur le profil de sismique réflexion multitraces LHRNC-B, à
l’emplacement du forage, cinq séquences sédimentaires sont identifiées.
III-2.1 Estimation de l’âge des séquences sédimentaires identifiées
sur les profils sismiques
La première unité traversée par le forage, de 487m d’épaisseur, est constituée de craie à
nannofossiles d’âge Oligocène supérieur à Actuel, les dépôt d’âge post-Miocène faisant 236m
d’épaisseur. La base de cette première unité correspond à une période de non-dépôt comprise
entre l’Eocène supérieur et l’Oligocène moyen. Cette lacune est observée sur l’ensemble des
forages du Leg 21 (Andrews, Packham et al., 1975) et du Leg 30 (Burns, Andrews et al.,
1973) réalisés dans le Sud-Ouest Pacifique. C’est un événement régional qui peut s’étendre de
l’Eocène supérieur au Miocène moyen comme le montre le forage DSDP 207 (Burns,
Andrews et al., 1973).
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Fig. 2-36 : Calage du profil LHRNC-B (campagne FAUST 1, 1998) avec le forage DSDP 208 (Burns, Andrews
et al., 1973), d’après Van de Beuque et al.(1998b). VI : la séquence VI est supposée contemporaine de la
phase de dépôt Permo-Jurassique de Nouvelle-Calédonie à Dévono-Carbonifère identifiée sur la marge est
Australienne ; V : la séquence V : marque la phase de rifting de la marg Est Australienne du Crétacé
inférieur au Crétacé supérieur, IV : la séquence IV est contemporaine d’une phase d’accrétion océanique,
selon un mouvement d’ouverture vers le Sud-Est, comprise entre le Crétacé supérieur et le Paléocène ; III :
la séquence III marque une phase d’inversion des contraintes provoquée par le déplacement vers le Nord de
la plaque Australienne et qui aurait eu pour conséquence une déformation compressive du domaine péri-
Calédonien ; I : la séquence I d’âge Post-Oligocène supérieur marque une phase de subsidence.
Sur le profil LHRNC-B, la séquence superficielle « séquence I » est limitée à la base par une
surface d’érosion marquée par le réflecteur A. La vitesse de propagation des ondes dans ce
type de séquence est estimée à environ 2.2 km/s. A l’emplacement du forage, la séquence est
reconnue sur 0.5 s.t.d., soit 500 m d’épaisseur. Il apparaît que la première unité déterminée sur
le forage correspond à la séquence I identifiée sur le profil sismique. Un réflecteur interne à la
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
séquence marque la base de la dernière séquence de dépôt, épaisse de 0.2 s.t.d. (200 m). Cette
série est datée du Miocène moyen à l’Actuel. La surface d’érosion identifiée sur le profil à la
base de la séquence I correspond à la lacune régionale observée sur les forages qui s’étend de
l’Eocène supérieur à l’Oligocène supérieur. La pénéplénation systématique des anciens hauts
topographiques observée sur les profils de sismique implique une érosion puissante de la
couverture sédimentaire sur plusieurs centaines de mètres d’épaisseur. Une telle érosion,
difficilement envisageable en milieu sous-marin, serait liée à des épisodes d’émersion et
d’érosion subaérienne. La séquence II, identifiée dans les bassins, s’est déposée de façon
contemporaine à l’épisode de pénéplénation. Elle est constituée des produits de l’érosion des
reliefs avoisinants. L’âge de la séquence II se situe donc entre l’Eocène supérieur-Oligocène
supérieur.
La seconde unité traversée par le forage est d’âge Eocène moyen. Elle est constituée, sur
200m d’épaisseur, de craie à nannofossiles bioturbée, riche en radiolaires et spicules
d’éponges. Un hiatus situé entre le Paléocène inférieur et l’Eocène inférieur, correspond à la
base de cette secondes unité. Sur les données de sismique, on observe la séquence III réduite à
moins de 0.1 s.t.d. d’épaisseur. En appliquant une vitesse de propagation des ondes de l’ordre
de 3 km/s à cette séquence, l’épaisseur de la seconde unité est de 150 m. La séquence III
représente les dépôts d’âge Eocène. La base de la séquence est marquée par le réflecteur B, de
forte amplitude, corrélé au hiatus de dépôt identifié sur le forage à la limite Paléocène-
Eocène. Cette lacune pourrait également correspondre à une phase d’émersion.
La troisième unité traversée par le forage comprend des craies à nannofossiles intensément
bioturbées d’âge Paléocène. Le forage s’arrête après 54 m, dans des formations d’âge
maastrichtien. La vitesse moyenne de propagation pour ce type de série semi-consolidée serait
de 3.5 km/s. Sur le profil la séquence IV est limitée à la base par le réflecteur C, de forte
amplitude. L’épaisseur estimée de la séquence est de 0.05 s.t.d. soit aux environs de 100 m.
La figure III-2 montre, comme l’avaient déjà précisé Ravenne et al. (1977), que le forage
s’arrête dans des formations Crétacé supérieur (Maastrichtien) mais il n’atteint pas le
réflecteur C, limite basale de la séquence IV, observée sur le profil sismique. Le réflecteur C,
de ce fait antérieur aux formations maastrichtiennes, pourrait marquer la période de rifting qui
s’initie dans les bassins de Nouvelle-Calédonie et de Réinga, d’âge Crétacé inférieur à médio-
Crétacé (Kroenke et Rodda, 1984 ; Uruski et Wood, 1991 ; Herzer et al., 1997).
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Fig. 2-37 : Les cinq étapes de la mise en place de la couverture sédimentaire. Commentaires dans le texte. La
croûte continentale à intermédiaire des rides de Lord Howe et de Norfolk est représentée par un figuré en
traits discontinus. La croûte océanique est représentée en marron. Les séquences sédimentaires sont : I
(Post-Oligocène supérieur) en jaune, II (Eocène supérieur-Oligocène supérieur) en rouge, III (Eocène
inférieur-Eocène supérieur) en vert, IV (médio Crétacé-Eocène inférieur) en gris, V (Crétacé inférieur-médio
Crétacé) en violet et VI (Permo-Jurassique ou Dévono-Carbonifère à Crétacé inférieur) en noir.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
La séquence V observée sur le profil n’a été traversée par aucun forage océanique. Elle atteint
0.4 s.t.d. d’épaisseur soit 800m, si l’on admet pour des séquences consolidées une vitesse de
propagation des ondes de l’ordre de 4 km/s. Cette séquence marque la phase de rifting, d’âge
Crétacé inférieur à médio-Crétacé, des bassins de Nouvelle-Calédonie et de Fairway
(Ravenne et al., 1977 ; Uruski et Wood, 1991).
A l’emplacement du forage le substratum de la ride de Lord Howe est de type sédimentaire ce
qui suggère de ce fait une phase de dépôt antérieure à celui de la séquence V. En Nouvelle-
Calédonie, ce dépôt pourrait être corrélé soit à l’unité Permo-Jurassique de la côte Ouest de
Nouvelle-Calédonie (unité de Téremba) ; soit à son équivalent latéral dans la Chaîne centrale
(Trias moyen-Jurassique supérieur). Ces deux unités sont volcano-sédimentaires plus ou
moins distales, leurs relations avec le Gondwana restent encore mal connues (Cluzel et al.,
1994). En Australie, le dépôt pourrait être comparé aux formations déposées sur la marge
orientale du Gondwana, du Dévonien au Carbonifère, de façon contemporaine à l’édification
d’une succession d’arcs volcaniques et de bassins avant-arc (Kroenke et Rodda, 1984 ; Uruski
et Wood, 1991 ; Herzer et al., 1997).
III-2.2 Les différentes phases de la mise en place de la couverture
sédimentaire
La chronologie proposée de la mise en place de la couverture sédimentaire de la Zone Ouest
Calédonie est constituée de cinq étapes qui peuvent se classer selon trois phases
majeures (Fig. 2-37) : 1/ les formations de la phase anté-Crétacé inférieur ; 2/ les formations
contemporaines de l’accrétion océanique ; 3/ les formations post-tectoniques.
III-2.2.1 Les formations de la phase anté-Crétacé inférieur
La phase anté-Crétacé inférieur est marquée par les premiers dépôts reconnus, d’âge dévono-
carbonifère (Packham, 1973 ; Doutch et Nicholas, 1978), de sédiments terrigènes sur la marge
orientale du Gondwana (Fig. 2-37a).
III-2.2.2 Les formations contemporaines du rifting et de l’accrétion océanique
Au Crétacé inférieur la marge orientale du Gondwana est soumise à une phase de rifting,
durant laquelle se dépose la séquence V (Fig. 2-37b).
La phase d’accrétion océanique du bassin Nord de Lord Howe et d’un bassin unique Fairway-
Nouvelle Calédonie est établie dès le médio-Crétacé (Fig. 2-37c). Elle est caractérisée par le
dépôt de la séquence IV, dont le dépôt centre est apparemment situé au pied de la ride de Lord
Howe, et marque le démantèlement de la marge orientale du Gondwana qui amènera au
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Crétacé supérieur l’ouverture de la mer de Tasman (Hayes et Ringis, 1973 ; Weissel et Hayes,
1977).
Au Paléocène, l’arrêt de l’ouverture des bassins est caractérisé par la série III du remplissage
(Fig. 2-37d). Le dépôt centre de la séquence situé au pied de la ride de Norfolk suggère un
basculement vers l’Est du bassin unique Fairway-Nouvelle Calédonie. Ce basculement serait
produit par l’effet d’une tectonique compressive reconnue sur la bordure orientale de la ride
Lord Howe. Les anciennes failles normales rejouent de façon compressive entraînant la
formation d’écailles de substratum océanique et la formation de la ride de Fairway et d’une
ride identifiée dans le socle acoustique du bassin de Fairway. Cette phase compressive qui
conduit à l’émersion et l’érosion des rides de Lord Howe, de Fairway de l’Eocène supérieur à
l’Oligocène supérieur est contemporaine du charriage de l’ophiolite sur le bâti Calédonien
(Paris, 1981). De façon synchrone la séquence II se dépose dans les bassins. La partie Sud de
la ride de Lord Howe est marquée sur son sommet par une lacune régionale comprise entre
l’Eocène supérieur et le Miocène inférieur au Sud (Burns, Andrews et al., 1973) indiquant une
période d’émersion plus longue.
III-2.2.3 Les formations post-tectoniques
A l’Oligocène supérieur, la ride de Lord Howe, alors soumise par endroits à une phase de
volcanisme, subside progressivement dès le début du dépôt de la série I (Fig. 2-37e). La
subsidence de la ride de Fairway semble plus récente. La faible épaisseur de sédiments,
variant entre 200 et 500 m, déposés le sommet de la ride de Fairway indique une subsidence
plus récente de la ride qui est postérieure au dépôt de la partie inférieure de la séquence I et
pourrait se situer au Miocène. La série déposée à la limite entre les rides et les bassins est
déformée. La raison de cette déformation récente de la couverture sédimentaire de la Zone
Ouest Calédonie devra alors probablement être rattachée à des événements tectoniques
localisés plus à l’Est, comme la collision de la Nouvelle-Calédonie et de l'Arc des Nouvelles-
Hébrides.
III-3 Tectonique et volcanisme de la ride de Lord Howe
La ride de Lord Howe est présentée comme étant un fragment continental de la marge Est
Australienne (Shor et al., 1971). Elle est marquée sur la marge occidentale par un système de
horsts et grabens qui s’est formé lors de la phase de rifting du Crétacé inférieur à moyen
(Jongsma et Mutter, 1978 ; Willcox et al., 1980) (Fig. 2-37b).
L’étude bathymétrique et géophysique du sommet de la ride de Lord Howe a permis de
distinguer des effets compressifs caractérisés par des écailles de substratum affectant la
terminaison Nord de la ride (Fig. 2.38). Ils sont contemporains de l’obduction des ophiolites
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
sur le bâti Calédonien et ont eu pour effet l’émersion et l’érosion de la ride de l’Eocène
supérieur à l’Oligocène supérieur. Des édifices volcaniques sous-marins se mettent en place
dès l’Oligocène supérieur, et soulignent la fracturation accompagnant la subsidence de la ride
jusqu’à des profondeurs actuelles (Van de Beuque et al., 1998a) (Fig. 2-37e).
III-4 L’ouverture des bassins de Nouvelle-Calédonie et de
Fairway et la formation de la ride de Fairway
Il existe deux hypothèses concernant l’ouverture des bassins de Nouvelle-Calédonie et de
Fairway et la formation de la ride de Fairway. La première suggère que ces deux bassins se
sont formés de façon contemporaine et aurait amené la séparation des rides de Lord Howe et
de Fairway (Mignot, 1984). La seconde considère l’ouverture d’un bassin unique Nouvelle-
Calédonie et Fairway à l’intérieur duquel se serait formé postérieurement la ride de Fairway
selon les effets d’une tectonique compressive (Ravenne et al., 1977 ; Lafoy et al., 1994)
contemporaine du charriage de l’ophiolite Calédonienne (Paris, 1981).
Les données de sismique réalisées dans la Zone Ouest Calédonie mettent en évidence que la
couverture sédimentaire des bassins de Nouvelle-Calédonie et de Fairway est constitué de
cinq séquences sédimentaires d’âge Crétacé inférieur à l’Actuel. Les séquences d’âge anté
Eocène supérieur sont déformées par la surrection de la ride de Fairway et de la ride dans le
socle acoustique du bassin de Fairway. La phase de rifting d’âge Crétacé inférieur à Crétacé
supérieur reconnue sur la marge Est Australienne est suivie au Crétacé supérieur par une
phase d’accrétion océanique durant laquelle s’ouvre un bassin unique « Fairway-Nouvelle
Calédonie ». Au Paléocène le déplacement vers le Nord de la plaque Australienne a eu pour
effet une inversion du régime des contraintes et une déformation compressive du domaine
péri-Calédonien marquée par l’écaillage du substratum océanique du bassin unique Fairway-
Nouvelle-Calédonie et la formation de la ride de Fairway et d’une ride dans le socle
acoustique du bassin de Fairway (Fig. 2-37d et 2.38). Ces deux rides, de nature océanique se
sont formés postérieurement à l’ouverture du bassin unique Fairway-Nouvelle Calédonie.
L’émersion et l’érosion de la partie Nord du sommet de la ride est contemporaine de
l’obuction des ophiolites de Nouvelle Calédonie et s’étend de l’Eocène supérieur à
l’Oligocène supérieur, à Miocène pour la terminaison méridionale de la ride (Fig. 2-37e).
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Fig. 2-38 : Schéma de synthèse de la mise en place des structures de la Zone Ouest Calédonie. 1 : édifices
volcaniques de type points chauds ; 2 : croûte continentale intrudée de matériel volcanique ; 3 : croûte
océanique ; 4 : phase d’accrétion océanique mésozoîque ; 5 : phase de compression Eocène supérieur,
formation de la ride de Fairway ; 6 : ride ; 7 : faille ; 8 : bassin ; 9 : écaillage.
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2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
PARTIE 3
LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Fig. 3-1 : Localisation de la Zone Est et Sud Calédonie dans la région du Sud-Ouest Pacifique et localisation
des travaux antérieurs. Localisation des figures : 3-6 en rouge, 3-7 en vert et 3-17 en bleu.
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
La Zone Est et Sud Calédonie (Fig. 3-1), comprise entre 15°50S-26°S et 1652°E-171°30E, est
essentiellement située sur la plaque Australienne où sont reconnues d’Est en Ouest la bordure
orientale du bassin de Nouvelle-Calédonie, la ride de Norfolk, le bassin des Loyauté, la ride
des Loyauté et les bassins Nord Loyauté et Sud Fidjien. Elle couvre également une portion de
la fosse des Nouvelles-Hébrides et le coin Sud Ouest du bassin Nord Fidjien. Les rides de
Norfolk et des Loyauté affleurent sous la forme d’îles, les plus importantes étant la Grande
Terre, les îles Belep et l’île des Pins pour la première et les îles d’Ouvéa, de Lifou, de Tiga et
de Maré pour la seconde.
Nous présenterons dans un premier chapitre les travaux antérieurs effectués dans la Zone Est
et Sud Calédonie et dégagerons les thématiques qui seront la base de la discussion de la
dernière partie. Le second chapitre sera consacré à la description des données de bathymétrie,
de sismique, de gravimétrie et de magnétisme. Nous avons fait une synthèse de l’ensemble de
ces données ce qui nous permettra dans la troisième et dernière partie de discuter de la nature
et de la structure du substratum de la zone d’étude, de présenter l’organisation de la
couverture sédimentaire sur l’ensemble des rides et des bassins, et enfin de traiter de points
particuliers comme la formation du bassin des Loyauté, la mise en place de la nappe
ophiolitique, la formation de la ride des Loyauté et les effets de la collision de la ride des
Loyauté avec l’arc des Nouvelles-Hébrides.
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Chapitre I
Les travaux antérieurs
Les études conduites dans la Zone Est et Sud Calédonie concernent l’acquisition de données
de géologie à terre et en mer. Les travaux les plus anciens menés dès le début du siècle
(Piroutet, 1917) sont axés sur la géologie terrestre. La géologie marine connaîtra un véritable
essor à partir des années 70 (Fig. 3-1). Par le biais de moyens d’investigation variés, de
nombreux géologues et géophysiciens français et étrangers ont ainsi pu poser les bases de la
tectonique de la zone d’étude.
Les travaux de géologie et de géophysique marines et terrestres acquis dans la Zone Est et
Sud Calédonie peuvent être présentées selon six thèmes. Le premier concerne la nature et la
structure du substratum de la Zone Est et Sud Calédonie. Il correspond à un bilan des
hypothèses posées concernant la nature des rides et des bassins constituant la zone. Le second
s’intéresse au dépôt de la couverture sédimentaire dans les bassins de Nouvelle-Calédonie,
des Loyauté, Nord-Loyauté et Sud Fidjien ainsi que sur les rides de Norfolk et des Loyauté.
Les quatre thèmes suivants traitent de sujet précis concernant : 1/ l’âge de formation du bassin
des Loyauté ; 2/ la mise en place de la nappe ophiolitique ; 3/ la formation de la ride des
Loyauté et 4/ les effets de la zone de subduction des Nouvelles-Hébrides et de la collision
entre la ride des Loyauté et l’arc des Nouvelles-Hébrides.
I-1 Nature et structure du substratum
Nous présenterons un bilan des connaissances acquises concernant la nature du substratum et
la structure des rides de Norfolk et des Loyauté, des bassins de Nouvelle-Calédonie, des
Loyauté Nord Loyauté et Sud Fidjien.
A partir d’analyse de dispersion des ondes P et des ondes de Rayleigh, Dubois ( 1968, 1969,
1971) met en évidence que la croûte de la ride de Norfolk fait 25 km d’épaisseur. Les travaux
de sismique réfraction de Shor et al. (1971) placent le moho à 21 km de profondeur sous la
ride de Norfolk et en confirment la nature continentale (Solomon et Biehler, 1969). Les
modèles de gravimétrie montrent que la ride de Norfolk est constituée d’un substratum de
nature continentale en partie couvert par une lame de matériel océanique entre 17°30S et 23°S
(Collot et Missegue, 1986 ; Collot et al., 1987) (Fig. 3-2) à 24°S (Rigolot, 1988). Entre ces
latitudes, la ride de Norfolk supporte l’île de Nouvelle-Calédonie d’orientation N140 sur
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
laquelle sont reconnus un « sillon » de roches basiques au Nord-Ouest de l’île, et
« l’intrusion » des péridotites au Sud-Ouest (Crenn, 1953 ; Collot et al., 1987). La Grande
Terre est constituée en partie de roches volcaniques et de matériel océanique (unité de Koh
datée du Carbonifère supérieur ; 300±2 Ma, méthode U-Th-Pb sur Zircons) (Cluzel et al.,
1994) (Fig. 3-3). Le caractère « bassin marginal ou d’avant-arc» de cette formation est mis en
évidence par les boninites et les tholéiites d’arc (Cameron, 1989 ; Meffre, 1995).
Fig. 3-2 : Interprétation géologique des principaux domaines géophysiques reconnus le long de la ride de
Nouvelle-Calédonie (Collot et al., 1988). GG gradient gravimétrique ; MS : extension possibles des séries
métamorphiques tertiaires.
A l’extrême Sud de la ride de Norfolk, sur la ride de Wanganella, des granodiorites datées du
Trias (207 Ma) et des basaltes calco-alcalins d’âge Jurassique (167 Ma) par la méthode K/Ar,
ont été échantillonnées par dragage (GEORSTOM 1 ; 1975) (Rigolot, 1989).
A plus petite échelle, des échantillons prélevés sur un des édifices sous-marins longeant le
flanc Est de la ride de Norfolk, centré sur 23°35S-168°50E, ont pu être analysés (Daniel et al.,
1977). Ils montrent l’existence de deux groupes distincts de roches. Le premier est constitué
de basaltes alcalins d’âge Miocène inférieur (20± 2 Ma ; par la méthode K/Ar). Le second
comprend des roches intermédiaires entre la série moyennement alcaline et tholéiitique d’âge
Miocène inférieur compris entre 25 et 31 Ma. (Rigolot, 1988) suggère que ces édifices
correspondent à la trace d’un alignement volcanique généré par un point chaud (Fig. 3-4a).
Cet auteur associe ce volcanisme anorogénique à trois alignements mis en évidence par
Wellman et McDougall (1974). L’alignement situé le plus à l’Ouest est identifié sur la
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
bordure Est du continent Australien, centré sur la longitude 149°E, les deux autres
correspondent aux guyots de la mer de Tasman et aux guyots des Chesterfield centrés
respectivement sur 155°E et 159°30E (McDougall et Duncan, 1988) (Fig. II-4b). Monzier
(1993) suggère que l’intrusion de matériel volcanique s’est effectuée le long d’anciennes
fractures crustales lors d’une phase de volcanisme anorogénique intraplaque d’âge Miocène
inférieur.
Fig. 3-3 : Géologie de la Nouvelle-Calédonie (modifié d’après Cluzel et al., 1994).
L’extrémité septentrionale de la ride de Norfolk est prolongée par la ride d’Entrecasteaux. Les
données de sismique réfraction et de gravimétrie (Collot, 1989) indiquent que la croûte,
variant de 8 à 12 km d’épaisseur, différerait peu de la croûte océanique environnante. Une
phase récente de volcanisme serait mise en évidence sur la ride d’Entrecasteaux à partir de
valeurs de flux de chaleur comprise entre 1.32 μcal/cm 2 sec (Macdonald et al., 1973) ou 1.86
μcal/cm 2 sec (Halunen et Von Herzen, 1973), au Nord, et 2.81 μcal/cm 2 sec (Macdonald et al.,
1973) au Sud. Cette ride est constituée : 1/ d’un segment méridional d’orientation Nord-Sud,
considéré comme la prolongation septentrionale de la zone de subduction fossile ayant formé
l’île de Nouvelle-Calédonie (Daniel et al., 1977) ; 2/ d’un segment septentrional Est-Ouest,
qui correspondrait à la trace d’une faille transformante. Des basaltes de types MORB, dragués
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
sur le flanc Nord de la partie septentrionale de la ride (GEORSTOM III NORD, 1975).
Maillet et al. (1982) (Fig. 3-5), suggèrent qu’une partie de la croûte océanique du bassin
Ouest Santo a pu être soulevée pour former cette portion de ride (Collot, 1989). Par la
méthode des traces de fissions sur les verres basaltiques, des âges compris entre 56 à 36 Ma
(Paléocène-Eocène à Eocène-Oligocène) ont été proposés (Maillet et al., 1982 ; Maillet et al.,
1983).
Fig. 3.4 : a : Carte des alignements de Hot-Spot de la région Sud Ouest Pacifique (McDougall et Duncan,
1988) ; b : Carte des alignements de Hot-Spot de la région Sud Ouest Pacifique (Rigolot, 1988).
La ride des Loyauté se présente sous la forme d’une chaîne discontinue supportant les récifs
Beautemps-Beaupré, les îles d’Ouvéa, de Lifou, de Tiga, de Maré et de Walpole et les récifs
Durand, de Pétrie et de l’Astrolabe. Des mesures de gravimétrie à terre suggèrent que ces
édifices correspondraient à l’émersion ponctuelle d’une chaîne sous-marine localement
continue posée sur une croûte de 25 km d’épaisseur (Collot et al., 1982). Le substratum de la
chaîne n’affleurerait que sur l’île de Maré sous la forme de trois pointements de roches
volcaniques de faible superficie. Ils correspondent à des basaltes et des dolérites, de type
alcalin, d’âge Oligocène moyen à Miocène supérieur, datés par la méthode K/Ar à 29±4 Ma
(Chevalier, 1968) et 9 à 11 Ma (Baubron et al., 1976). Les îles sont couvertes par des
formations rhodolitiques, d’âge Miocène supérieur à Pleistocène, soulevées durant le
quaternaire (Chevalier, 1968).
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Fig. 3-5 : Carte structurale de la zone d’Entrecasteaux, localisation des profils et des dragages, d’après Maillet
et al. (1982) ; 1 bâti néo-Calédonien ; 2 : bâti néo-Hébridais ; 3 : affleurements de basaltes de plancher
océanique le long des horsts d’Entrecasteaux ; 4 : massifs, affleurements de « socle », de nature
indéterminée ; 5 : couverture sédimentaire caractérisant la partie occidentale de la zone d’Entrecasteaux ;
8 : accident affleurant ; 9 : accident masqué par la couverture sédimentaire ; 10 : accident possible ; 11 :
compartiment soulevé (horst) ; 12 : compartiment affaissé (graben) ; 13 : profils GEORSTOM (bathymétrie,
sismique réflexion, magnétisme) et profil CHAIN 9 (bathymétrie, sismique réflexion, magnétisme,
gravimétrie ; (Luyendyk et al., 1974) ; 14 : dragages réalisés au cours de la campagne GEORSTOM III
NORD.
L’arc des Nouvelles-Hébrides est découpé en trois provinces géologiques (Mitchell et
Warden, 1971 ; Mallick, 1973 ; Carney et Macfarlane, 1982 ; Macfarlane et al., 1988) : 1/ la
province Ouest est la plus ancienne et comprend les îles de Torres, Espiritu Santo et
Mallicolo. Elle est caractérisée par des sédiments volcanoclastiques d’âge Oligocène
supérieur et Miocène inférieur à moyen ; 2/ la province Est comprend les îles de Maewo et
Pentecôte, constituées de roches volcaniques d’âge mio-Pliocène : de coulée ou basaltes
interstratifiés, reposant sur un socle de nature hétérogène (conglomérats d’âge inconnu à
Maewo et roches ultra-basiques à Pentecôte) ; 3/ la province centrale est la plus récente,
formée depuis le début du Pliocène. Elle correspond au chapelet d’îles situé entre les Santa
Cruz au Nord à Matthew et Hunter au Sud. Les volcans actifs recensés sont compris entre
14°s et 17°S (Kroenke et Rodda, 1984). La zone d’avant arc est déformée de façon
compressive (Collot et al., 1985 ; Collot, 1989 ; Louat et Pellettier, 1989).
Le bassin de Nouvelle-Calédonie présente une croûte de type océanique dont l’épaisseur est
comprise entre 10 et 16 km d’épaisseur (Shor et al., 1971 ; Woodward et Hunt, 1971).
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Le bassin des Loyauté est constitué d’une croûte d’épaisseur variant entre 10 et 15 km (Shor
et al., 1971), à 8 km (Collot et al., 1982 ; Collot et al., 1987) (Fig. 3-6) reposant sur un
manteau marqué par des vitesses de propagation des ondes variant de 8.1 à 8.4 km/s (Collot et
al., 1982). Deux âges de formations du bassin sont proposées dans la bibliographie. Le
premier soutenu par Weissel (1981), Bitoun et Récy, (1982), Collot et al. (1982), Kroenke et
Rodda (1984) et Collot et al. (1987) est un âge Eocène moyen (anomalies 23 à 18 ; 52-42 Ma)
contemporain de la formation du bassin Nord Loyauté. Le second se situe dans un intervalle
compris entre le Crétacé inférieur (Prinzhofer, 1981) (isotopes Nd/Sm sur des gabbros;
131±16 Ma), et le Crétacé supérieur (Cluzel et al., 1994, 1997, Eissen et al., 1998). Nous
aborderons de façon plus détaillée les hypothèses d’âge de la formation du bassin des Loyauté
dans le paragraphe II-3.
Fig. 3-6 : Modèle gravimétrique d’après Collot et al. (1987). Localisation Fig. II-1. haut : (1) anomalie à l’air
libre observée ; (2) anomalie de Bouguer simple observée ; (3) anomalie calculée. centre : structure crustale
proposée. BNC : Bassin de Nouvelle-Calédonie ; NC-Nouvelle-Calédonie ; BL : Bassin des Loyauté ; IL :
Iles Loyauté. La bordure occidentale du bassin des Loyauté met en évidence l’enracinement de l’ophiolite
néo-Calédonienne ainsi que sa continuité avec la structure profonde du bassin adjacent. bas : anomalies de
masse relatives à la structure proposée.
Le forage DSDP286 (Andrews, Packham et al., 1975) est situé dans le bassin Nord Loyauté.
Il a atteint, après avoir traversé 650 m de sédiments, 10 m de pillow-lava basaltiques
constituant l’encaissant d’une intrusion gabbroïque reconnue sur 47 m d’épaisseur (Maillet et
al., 1982). Les gabbros, intrusifs, sont considérés comme représentatifs de la partie supérieure
de la croûte océanique. Les silts qui surmontent les basaltes sont légèrement métamorphisés à
leur base. Ils ont permis de dater la formation du plancher océanique à 47 Ma (Eocène
inférieur). Les épaisseurs proposées pour cette croûte varient du simple au double depuis 5 à
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
6.5 km (Solomon et Biehler, 1969) (Shor et al., 1971), à 7-8 km (Collot et Missegue, 1977) et
10 km (Ibrahim et al., 1979). Dubois et al. (1974a) suggèrent que les trois fractures
d’orientation NW-SE, parallèles à la ride des Loyauté, observées dans le bassin Nord-Loyauté
sont probablement provoquée par la formation de la ride, ou par le bombement lithosphérique
qui affecte la région avant son enfoncement dans la zone de subduction des Nouvelles-
Hébrides. Collot et al. (1985) ont identifié à l’extrémité Nord du bassin les anomalies 24 et 23
(Eocène inférieur 52-51 Ma), sub-parallèles à la ride des Loyauté.
Le forage océanique DSDP205 (Burns, Andrews et al., 1973) a été réalisé dans le bassin Sud
Fidjien aux environs de 25°31S-177°54E. Il a atteint les termes supérieurs de la croûte
océanique après avoir traversé 355m de sédiments d’âge Oligocène moyen. L’épaisseur du
substratum du bassin Sud Fidjien estimée est variable comprise entre 9.3 km (Lapouille,
1982), 15 km (Officer, 1955 ; Dubois, 1968), et 6 à 12 km (Shor et al., 1971), légèrement plus
importante que celle d’une croûte océanique type. Des données de sismique réfraction
(campagnes Capricorne, 1952 et NOVA, 1967) indiquent des vitesses de propagation
normales au Nord (4.4 km/s) et fortes au Sud (6.0 km/s). La partie Nord-Ouest du bassin Sud
Fidjien serait d’âge Eocène (Packham, 1975) ou Oligocène (anomalies magnétiques 7 à 12 ;
Watts et al., 1977).
Les bassins Nord Loyauté et Sud Fidjien pourraient avoir une origine commune et provenir
d’un bassin unique compris entre les zones de fracture Rennell et Cook, respectivement au
Nord au Sud (Lapouille, 1978). Malahoff et al. (1982) soutiennent l’hypothèse que le bassin
Sud Fidjien est plus jeune, d’âge Oligocène entre 36 et 26 Ma.
Le bassin Nord Fidjien, de 3000 m de profondeur, présente de fortes valeurs de flux de
chaleur (4 HFU ; Halunen et Von Herzen, 1973; Macdonald et al., 1973 ) et d’anomalies
gravimétriques (Worzel, 1965 ; Solomon et Biehler, 1969) qui mettent en évidence le
caractère océanique et jeune de la croûte océanique du bassin (Sclater et Ménard, 1967 ;
Macdonald et al., 1973 ). Depuis l’acquisition de données de bathymétrie, de sismique et de
magnétisme ont permis de déduire un âge de formation du bassin compris entre 10-12 Ma
(Miocène supérieur) à partir d’un système de dorsales d’accrétion (Auzende et al., 1988 ;
Pelletier et al., 1993) encore actif.
I-2 La couverture sédimentaire
La connaissance de la couverture sédimentaire de la Zone Est Calédonie est contrainte par les
données de géologie acquises à terre sur la Nouvelle-Calédonie, les forages océaniques
DSDP286 (Andrews, Packham et al., 1975), DSDP205 (Burns, Andrews et al., 1973) et
DSDP285 (Andrews, Packham et al., 1975) situés respectivement dans les bassins Nord
Loyauté, pour le premier, et Sud Fidjien, pour les suivants.
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Campagne de Géologie Campagne de Biologie Forages
BIOCAL (1985) CHALCAL I (1984) DSDP205 (1973)
BIOGEOCAL (1987) CHALCAL II (1986) DSDP285 (1975)
CALSUB (1989) MUSORSTOM IV (1985) DSDP286 (1975)
EVA 100 (1976) MUSORSTOM V (1986)
EVA 600 (1978) MUSORSTOM VI (1989)
GEORSTOM I (1973) BATHUS 1 (1993)
GEORSTOM II (1974) BATHUS 2 (1993)
GEORSTOM III (1975) BATHUS 3 (1993)
Iles des Pins (1971) BATHUS 4 (1994)
SUBPSO (1989)
Tableau 3-1 : Liste des campagnes de géologie et de biologie ainsi que les forages océaniques concernant la
Zone Est et Sud Calédonie.
Des campagnes de dragages et carottages ont été effectuées principalement dans la Zone Est
et Sud Calédonie (Tableau 3-1). La présence de la Nouvelle-Calédonie est un facteur
déterminant pour le calage des séquences sédimentaires les plus anciennes. Les travaux de
Paris (1981) et de Maurizot (1985) concernant la géologie de l’île, basés sur une vision
autochtone des unités, sont restés longtemps incontestés et utilisés comme références par la
majorité des auteurs. Cependant, nous avons choisi de présenter les travaux récents (Aitchison
et al., 1995 ; Cluzel et al., 1994, 1995a, 1995b, 1997; Cluzel, 1998a, 1998b; Eissen et al.,
1998 ; Meffre, 1995) basés sur des concepts d’unités accrétées tectoniquement les unes aux
autres (Fig. 3-3). Trois phases majeures de dépôts des séries sédimentaires sont reconnues à
terre et en mer : 1/ la phase anté-Crétacé inférieur ; 2/ la phase d’accrétion océanique ; 3/ la
phase post-tectonique.
I-2.1 Les formations de la phase anté-Crétacé inférieur
Le premier cycle est compris entre le Carbonifère supérieur et le Crétacé inférieur (300-100
Ma). Ces séquences anciennes sont essentiellement observées à terre, complétées de quelques
échantillons marins récoltés dans la zone d’étude. Le soubassement « anté-Sénonien » de
Nouvelle-Calédonie suggère une mise en place d’unités d’origine différente le long de la
marge orientale convergente du Gondwana (Cluzel et al., 1994) (Fig. 3-3). Il est constitué de
séries volcanosédimentaires et turbiditiques, d’âge permo-liasique (unité de Teremba, Cluzel
et al. (1994), identifiées sur des éléments de croûtes océaniques et d’arcs volcaniques. Les
paléofaunes identifiées sont identiques à celle du Murihiku Terrane de Nouvelle-Zélande
(Grant-Mackie et al., 1977). Elles mettent en évidence des périodes d’affinités avec celles
reconnues sur le Gondwana, au permien et au Jurassique, et d’endémisme des espèces, au
Trias-Lias, traduisant des épisodes de raccordement et d’isolement des formations avec le
supercontinent (Meffre, 1991). La période Trias inférieur au Jurassique supérieur, est marquée
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
par l’existence d’arcs volcaniques non conservés dans le dispositif actuel mais connus par des
turbidites volcanoclastiques (Cluzel, 1998a). Au Crétacé inférieur (Sénonien) ces unités sont
tectoniquement juxtaposées sur la marge du Gondwana (orogénèse Rangitata, définie en
Nouvelle-Zélande) puis érodées (Aitchison et Meffre, 1992; Cluzel et al., 1994).
Les formations les plus anciennes draguées correspondent à des formations carbonatées, d’âge
Crétacé moyen à terminal (100 à 89 Ma), identifiées sur la partie Sud de la ride de Norfolk,
entre 30°S et 35°S (Herzer et al., 1997).
I-2.2 Les formations contemporaines de l’accrétion océanique
Le second cycle s’étend du Crétacé supérieur à l’Oligocène supérieur (100-23 Ma). Une série
transgressive Sénonienne (Crétacé supérieur), ex-formations à charbon (Paris, 1981) a
couvert, en discordance, l’ensemble des unités géologiques précédemment décrites, accrétées
sur la marge orientale du Gondwana (Cluzel et al., 1994). Les apports terrigènes sont
progressivement remplacés par une sédimentation silico-carbonatée pélagique qui souligne
une phase de subsidence thermique faisant suite à l’ouverture du bassin de Nouvelle-
Calédonie (Cluzel et al., 1994). Cette phase de subsidence est identifiée jusque dans le bassin
de Réinga, compris entre 30°S et 35°S et situé le long de la terminaison Sud-Est de la ride de
Norfolk, où la couverture, d’âge Crétacé supérieur, est composée d’un assemblage de dépôts
terrigènes et marins (Herzer et al., 1997).
Les formations d’âge Paléocène de Nouvelle-Calédonie sont constituées de micrites et de
cherts (phtanites) et d’encroûtements ferromanganésifères (hauts fonds) marquant un
isolement de toute source terrigène. Cluzel (1998b) suggère que la discordance d’âge Eocène
inférieur reconnue à terre serait le résultat de l’émersion de la Nouvelle-Calédonie dans une
zone de voussure lithosphérique provoquée par le plongement de la plaque.
Bitoun et Récy (1982) situent l’ouverture du bassin des Loyauté à l’Eocène inférieur à moyen
car ils identifient des formations d’âge Eocène supérieur reposant directement sur le
substratum océanique (Fig . 3-7). Ce bassin se serait donc ouvert de façon quasi
contemporaine à postérieure au bassin Nord Loyauté, situé plus à l’Est, dont l’accrétion est
indiquée par des données du forage DSDP286 (Andrews, Packham et al., 1975). Dans le
bassin Nord Loyauté, l’unité inférieure, d’âge Eocène moyen à supérieur (47 à 41 Ma), est
constituée de séquences turbiditiques mises en place à moyenne profondeur, silto-gréseuses,
sur presque 250 m d’épaisseur (Fig. 3-8a et 3-8b). L’abondance des clastes volcaniques et des
ponces indique la proximité d’un arc volcanique actif (Maillet et al., 1982).
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Fig. 3-7 : Profil de sismique réflexion AUS114 de la campagne AUSTRADEC1 (1972) corrélées à des coupes de
vitesse des profils de sismique réfraction perpendiculaires au profil. L’épaisseur des séquences est calculées
en s.t.d. (Bitoun et Récy, 1982) et les chiffres à l’intérieur de chacune d’elles indiquent la vitesse de
propagation des ondes en km/s (Pontoise et al., 1982). Les principaux réflecteurs sont soulignés en blanc.
A terre, durant la période Eocène moyen à supérieur, des calcaires conglomératiques et
subrécifaux légèrement discordants, ont été remplacés par une sédimentation gréso-
carbonatée rythmique marquant une nouvelle submersion progressive de l’ensemble de la ride
de Norfolk (Cluzel et al., 1994). Le mise en place du flysch de Népoui marquerait l’arrivée du
front de la nappe de Poya et de la nappe des ophiolites à l’Eocène supérieur (Cluzel, 1998b).
A partir de l’Eocène terminal et jusqu’à Oligocène supérieur s’opère une phase d’érosion du
bloc de Nouvelle-Calédonie, tandis que les bassins continuent de se remplir. La fraction de
matériel volcanique du bassin Nord Loyauté diminue sensiblement entre l’Eocène terminal et
l’Oligocène. Elle est remplacée par des formations davantage biogéniques (craie et boues
calcaires contenant de faible quantité de cendres volcaniques) qui marquent un
approfondissement progressif du site et l’extinction progressive de l’arc en rapport avec
l’obduction.
I-2.3 Les formations post-tectoniques
A terre, la période post-obduction est rythmée par des épisodes de surrection et de subsidence.
Routhier (1953) suggère que la pénéplénation d’âge Miocène correspondrait à une phase
d’érosion chimique. Des conglomérats miocènes surmontent, en discordance angulaire, les
serpentinites de la base e la nappe ophiolitique, la nappe de Poya et le flysch de Népoui
(Cluzel, 1998b). Ils sont grossiers hétérométriques et renferment essentiellement des éléments
du cortège ophiolitique (harzburgites, dunites, gabbros et roches filoniennes diverses), peu ou
pas altérés.
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Dans le bassin Nord Loyauté (forage DSDP286) (Andrews, Packham et al., 1975) (Fig. 3-8a),
la formation Oligocène-Miocène basal (22 à 13 Ma) est constituée d’argiles rouges, riches en
fragment vitreux, suggérant un milieu de dépôt de type plaines abyssales avec une activité
volcanique assez lointaine. Elle est suivie par une lacune de dépôt d’âge Miocène supérieur-
Pliocène inférieur (13 à 5 Ma). Les dépôts reprennent à partir du Pliocène inférieur avec
l’arrivée croissante de cendres volcaniques pouvant être rapportées, au moins pour les plus
récentes (2.5 Ma à l’Actuel) à l’arc actif des Nouvelles-Hébrides (Andrews, Packham et al.,
1975).
Dans le bassin Sud Fidjien, une formation épaisse de 61 m, d’âge Oligocène moyen-Miocène
moyen, comprend des boues calcaires à nannofossiles, de craie ou de calcaire à interlits de
cendres ou tufs à nannofossiles (forage DSDP205) (Burns, Andrews et al., 1973) (Fig. 3-8b).
Elle est suivie d’une unité, d’âge Miocène moyen à Miocène terminal, de 244 m d’épaisseur,
constituée de cendres ou de tufs volcaniques à nannofossiles. La dernière formation, Miocène
terminal à l’Actuel présente 32 m d’argiles brunes des grands fonds et de cendres volcaniques,
intercalées de boues à nannofossiles. Au centre du bassin (forage DSDP285) (Andrews,
Packham et al., 1975) (Fig. 3-8a), les termes inférieurs atteignent des âges Miocène moyen
basal déposé sur une diabase non datée. Ils sont constitués d’une succession, sur 112 m
d’épaisseur, de sables et de silts dont les principaux composants sont des débris de verre
volcanique et des nannofossiles. Une formation épaisse de 379 m d’âge Miocène moyen est
constituée soit de boue calcaires à nannofossiles et débris de verres, soit de sables silteux ou
de cendres à débris de verres très fins. Elle est surmontée par 50 m de boue calcaire à
nannofossiles ou à radiolaires d’âge Miocène supérieur, puis 18 m de boue calcaire à
nannofossiles d’âge Miocène supérieur-Pliocène inférieur. Les derniers sédiments déposés sur
18 m de puissance correspondent à des argiles des grands fonds.
En conclusion, trois phases de dépôt de la couverture sédimentaire sont mises en évidence. La
première concerne des dépôts d’âge anté-Crétacé inférieur déposés sur les marges
convergentes des plaques Australienne et Pacifique. La seconde, comprise entre le Crétacé
inférieur et le Paléocène marque la période d’accrétion océanique avec l’ouverture du bassin
de Nouvelle-Calédonie et de la mer de Tasman. La troisième et dernière phase, post
Oligocène supérieur, correspond aux unités déposés postérieurement à l’obduction des
ophiolites sur le bâti Calédonien.
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Fig. 3-8 : a : DSDP285 et 286 (Andrews, Packham et al., 1975) ; b : DSDP205 (Burns, Andrews et al., 1973).
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
I-3 L’âge de formation du bassin des Loyauté
Il existe deux théories concernant l’âge de formation du bassin des Loyauté. La première
regroupe les partisans d’un âge Eocène inférieur à moyen, contemporain à la mise en place de
la nappe ophiolitique sur le bloc de Nouvelle-Calédonie. La seconde considère que le bassin
s’est formé antérieurement, au médio-Crétacé, de façon contemporaine à l’ensemble des
bassins de Nouvelle-Calédonie, mer de Tasman.
La première théorie est fondée sur la corrélation de profils de sismique réflexion multitraces
de la campagne Austradec I et des données de sismique réfraction des campagnes Nova et
EVA 7 (Bitoun et Récy, 1982). Ces auteurs suggèrent que la couverture sédimentaire du
bassin des Loyauté comprend deux formations. La première appelée formation I apparaît
comme étant la principale série de remplissage sédimentaire du bassin des Loyauté (Fig. 3-7).
Elle est constituée de trois séries délimitées par des surfaces de discordance A, B et C. Cette
formation est corrélée à une vitesse de propagation des ondes de 2.1 km/s ce qui laisse
supposer le caractère non consolidé des sédiments. La seconde formation, ou formation II,
caractérisée par des vitesses variant entre 4.7 à 4.9 km/s, semble être constituée de sédiments
consolidés déposés directement sur le socle. La formation I serait discordante sur la formation
sous-jacente et sur le substratum inclinés vers l’Ouest en direction de la marge orientale de la
Nouvelle-Calédonie. Le basculement du substratum, qui correspond à la mise en place de la
nappe ophiolitique à l’Eocène supérieur, apparaît donc comme étant antérieur au remplissage
sédimentaire. Bitoun et Récy (1982) en déduisent que les formations I et II sont pour
l’essentiel postérieures à la mise en place de la nappe des péridotites. Ces dernières
représenteraient une couverture sédimentaire d’âge post-Eocène supérieur déposée sur un
plancher océanique d’âge Eocène inférieur à moyen.
La seconde théorie est proposée par Prinzhofer (1981). Cet auteur à daté, par la méthode K/Ar
des gabbros de la nappe de péridotites dans le Grand Massif du Sud et sur la côte Est de l’île.
Il ressort de ses mesures un âge Crétacé inférieur à médio-Crétacé (131±16 à 80 Ma), et
considère implicitement que le bassin des Loyauté s’est formé de façon contemporaine au
bassin de Nouvelle-Calédonie. Des travaux récents réalisés sur la terminaison méridionale de
la ride de Norfolk entre 30°S et 35°S. (Herzer et al., 1997 ; Mortimer et al., 1998) suggèrent
que le bassin de Réinga, située de façon comparable au bassin des Loyauté à savoir à l’Est de
la ride de Norfolk, s’est formé au médio-Crétacé à inférieur (Fig. 3-9). De plus, Malpas et al.
(1992) identifient une ophiolite carbonifère « l’ophiolite Tangihua » charriée au Miocène sur
l’extrémité Nord Est de l’île Nord de Nouvelle-Zélande.
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Fig. 3-9 : Schéma structural de la terminaison méridionale de la ride de Norfolk, du bassin de Réinga et la ride
des Trois Rois (d’après Mortimer et al., 1998). VMFZ=Vening Meinesz Fracture Zone. Isobathes en mètres.
Les anomalies magnétiques positives sont illustrées par des rayures obliques pointillée, les anomalies
positives gravimétriques par des rayures plus resserrées. Données de Nouvelle-Zélande (Herzer et Isaac,
1992). En trait noirs épais, les failles majeures.
Notons qu’une phase d’émission volcanique de laves de la série alcaline, datée de 19 Ma a été
reconnue dans la partie surélevé du bassin des Loyauté (Daniel et al., 1977) et ne présente pas
d’équivalent connu en Nouvelle-Calédonie mais pourrait être comparée à la phase de
volcanisme de type alcalin estimés entre 29±4 Ma(Chevalier, 1968) et compris entre 9 et
11 Ma (Baubron et al., 1976) la ride Depuis une période de subsidence continue de 1500 m a
permis la submersion de l’ensemble des reliefs.
I-4 La mise en place de la nappe ophiolitique
La nappe ophiolitique de Nouvelle-Calédonie (Avias, 1967) est reconnue entre 17°30S-24°S
(Collot et al., 1987, 1988 ; Rigolot, 1989). A terre, elle s’étend sur 7000 km 2 , ce qui
représente 40% de la surface de l’île. L’essentiel de la nappe est situé au Sud du bâti
calédonien et se retrouve jusque sur l’île des Pins (Paris, 1981). Un échantillon de péridotite à
été rapporté à 180m de profondeur sous le plateau carbonaté du phare Amédée (22°29S-
166°29E) situé sur la côte Ouest de la Nouvelle Calédonie (Cabioch et al., 1995). Le reste de
la nappe se présente sous la forme de klippes péridotitiques disposés le long de la côte Nord-
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Ouest de l’île, prolongée vers le Nord sur les îles Belep et Yande (Paris, 1981). La série
ophiolitique est incomplète, constituée des termes inférieures de nature mantellique type
harzburgite (Glasser, 1903 ; Routhier, 1953 ; Prinzhofer et al., 1980). Le massif du Sud
montre localement la zone Dunites-Werhlites et de cummulats gabbroïques. D’après Nicolas
(1989), la péninsule de Bogota est la marque d’une ancienne zone de fracture de 15 km de
large à jeux dextre dont l’orientation Nord-Sud indiquerait une ouverture océanique Est-Ouest
comparable aux failles transformantes océaniques.
La continuité entre la nappe ophiolitique sur la Nouvelle-Calédonie et la lithosphère
océanique du bassin des Loyauté (Collot et al., 1988) suggère que la nappe est enracinée tout
le long de la marge orientale de la ride, depuis l’île des Pins au Sud jusqu’aux récifs
d’Entrecasteaux au Nord.
Par ailleurs, les travaux de Regnier (1988) ont permis d’identifier, à partir de données de
sismicité, une couche à moindre vitesse plongeant sous la côte Ouest de la Nouvelle-
Calédonie. Ce panneau, épais de 6 km et observé à 60 km de profondeur au droit de Nouméa,
est relié à la croûte océanique du bassin de Nouvelle-Calédonie (Fig. 3-10).
Fig. 3-10 : bas : coupe schématique intégrant les données de sismicité enregistrées à terre à la station de
Nouméa. N10 structure tirées des travaux de Shor et al. (1971) (Regnier, 1988). haut : anomalie
gravimétrique le long du profil.
Les auteurs s’accordent à considérer que, d’une part, le matériel océanique charrié sur le bloc
de Nouvelle-Calédonie correspond aux plancher du bassin des Loyauté (Collot et al., 1987) et
que, d’autre part, la mise en place de la nappe est d’âge Eocène supérieur (38 Ma ; Paris,
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
1981 ; post-priabonien, Cluzel, 1998b). Il existe plusieurs hypothèses de mise en place de la
nappe. Nous avons choisi de les regrouper selon trois modèles.
Fig. 3-11 : Reconstruction du Sud Ouest Pacifique à l’Eocène moyen (45 Ma), d’après Kroenke et Rodda, 1984.
La convergence des plaques Australienne et Pacifique est marquée par la subduction vers le Nord le long de
la Papouasie, de l’arc de Rennell, de la Nouvelle-Calédonie et de la ride de Norfolk. En grisé les bassins
océaniques formés à cette époque ce qui suppose que le bassin des Loyauté et le bassin Nord-Loyauté sont
synchrones. La subduction en Nouvelle-Calédonie est représentée le long de la côte Ouest.
Le premier modèle est celui proposé par Dubois et al. (1974a). Il suggère que le plongement,
à l’Eocène, de la plaque Australienne sous la plaque Pacifique selon une convergence de
direction NE-SW s’est effectué le long de la marge Nord-Ouest de « l’arc non-volcanique »
de Nouvelle-Calédonie et s’étend depuis la zone de Rennell au Nord jusqu’en Nouvelle-
Zélande au Sud. Kroenke et Rodda (1984) suppose que cette subduction Ouest Calédonienne
se serait bloquée par collision pendant l’Eocène ce qui aurait eu pour effet de réactiver par
compression une fracture ou une faille transformante située le long de la côte Est de Nouvelle-
Calédonie dans le proto-bassin des Loyauté où le détachement de la nappe aurait été initié
(Fig. 3-11). Karig (1971); Milsom (1973); Collot et al. (1987) insistent sur le fait qu’il est
mécaniquement nécessaire qu’une croûte océanique charriée soit jeune, formée dans un
intervalle de temps ne dépassant 10 Ma. Ils on choisi de considérer de ce fait un âge Eocène
inférieur pour la nappe. En réponse à la subduction se forme l’arc volcanique de la ride des
Loyauté (Kroenke et Rodda, 1984). Collot et al. (1988) considèrent qu’il n’y a pas eu
collision entre la Nouvelle-Calédonie et la ride des Loyauté (Fig. 3-12) ce qui suggère
implicitement que la ride se soit formée postérieurement au charriage des ophiolites sur le bâti
Calédonien.
- 121 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Fig. 3-12 : Coupe géologique synthétique transverse aux rides de Nouvelle-Calédonie et des Loyauté, d’après
Collot, (1989).
Fig. 3-13 : Localisation des plaques, rides, failles transformantes et zones de subduction à –65 Ma et –25 Ma,
(Hilde et al., 1977).
Le second modèle considéré est celui de Paris (1981) selon qui le chevauchement a pu
prendre naissance dans la zone de contraste mécanique situé à la limite entre le bloc sialique
- 122 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
néo-Calédonien et la croûte océanique du bassin des Loyauté néo-formée. Le chevauchement
se serait étendu du Nord au Sud le long d’une grande fracture décrochante, d’orientation
parallèle à celle des grandes failles transformantes NNE-SSW définies par (Hilde et al., 1977)
(Fig. 3-13).
Un certain nombre de modèles présentant des parentés sont proposés par Auboin et al. (1977);
Parrot et Dugas (1980); Crook et Feary (1982); Cluzel et al. (1994, 1997); Aitchison et al.
(1995); Cluzel, 1998b ) (Fig. 3-14). La subduction s’amorce vers le Nord-Est, entre le
plancher océanique situé au Nord-Est du bâti Calédonien et un fragment continental (Cluzel et
al., 1995a) (Fig. 3-15). Cette subduction donne naissance à un arc volcanique qui comprend la
zone d’Entrecasteaux, la ride des Loyauté et la ride des Trois Rois (Cluzel, 1998a). L’entrée
de la ride de Norfolk dans la zone de subduction entraîne le plongement de la Nouvelle-
Calédonie. Il en résulte un épaississement crustal qui a pour effet de bloquer le système. Les
unités associées au prisme d’accrétion accompagnant la subduction sont entraînées par le bloc
de la Nouvelle-Calédonie et plongent jusqu’à des profondeurs comprises entre 40 et 70 km
(Cluzel et al., 1995a). La polarité du métamorphisme de haute pression, identifié sur la côte
Nord-Est de la Grande Terre, d’âge Eocène-Oligocène (Blake et al., 1977), et la foliation,
affectant la nappe de péridotites, horizontale à pendage NE le long de la côte orientale
(Prinzhofer et al., 1980), imposent une vergence globale de l’unité du Nord-Est vers le Sud-
Ouest. La remontée isostatique du bloc de Nouvelle-Calédonie amène l’obduction et la mise
en place gravitaire de la ligne de klippes de la côte Ouest (Cluzel et al., 1995a). Cette
obduction se déroule en deux étapes. La première consisterait au charriage de la nappe de
Poya constituée des termes supérieurs d’un plateau océanique d’âge Crétacé supérieur
(85 Ma) à Paléocène supérieur, voire Eocène basal (Cluzel et al., 1997 ; Eissen et al., 1998),
ou partie sommitale de la nappe de péridotites (Guillon, 1975). Cette unité correspond à
l’ancienne « formation des basaltes » que Paris (1981) considère comme autochtone et qui se
serait mise en place lors de la phase de rifting comprise entre le Crétacé supérieur
(Campanien) à l’Eocène du bloc de Nouvelle-Calédonie de façon plus ou moins synchrones
du bassin de Nouvelle-Calédonie. La seconde étape correspond à la mise en place de la nappe
de péridotites. Le flysch de Népoui considéré comme post-obduction par Paris (1981) semble
correspondre au bassin transporté par la nappe de Poya au front de la nappe ophiolitique à
l'Eocène supérieur (priabonien supérieur) (Cluzel, 1998b). La part de la nappe restée solidaire
du bassin des Loyauté serait retombée vers le Nord-Est. L’obduction aurait eu pour effet
d’interrompre le fonctionnement de l’arc des Loyauté qui aurait progressivement subsidé
jusqu’aux profondeurs actuelles (Cluzel, 1998a). La convergence océanique est supposée être
absorbée le long de la côte Ouest entraînant le plongement du bassin de Nouvelle-Calédonie
sous la ride de Norfolk jusqu’à Oligo-Miocène (Rigolot, 1988). Les granodiorites intrusifs et
non déformés (datation par K/Ar ; 20 Ma ; Miocène inférieur) de St Louis et de
- 123 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Koum/Borindi correspondraient à des initiations d’arcs volcaniques en réponse à la
subduction précédemment décrite (Lemmenicier, 1998).
Fig. 3-14 : Modèles de genèse de la mise en place des ophiolites sur le bloc de Nouvelle-Calédonie et/ou de
Nouvelle-Guinée. A : avant l’Eo-Oligocène, entraînement d’un fragment du continent Australien dans une
subduction à vergence Pacifique ; le plan de Benioff a été représenté avec un faible pendage, pour rendre
compte de l’absence de volcanisme lié ; B : blocage de la subduction à vergence pacifique avec charriage
ophiolitique compensateur (Nouvelle-Guinée, Nouvelle-Calédonie) et genèse d’une nouvelle subduction
(Nouvelle-Hébrides), d’après Aubouin et al. (1977).
Fig. 3-15 : Modèle d’évolution géodynamique tertiaire de la Nouvelle-Calédonie, d’après Cluzel et al. (1995) ;
A : du Paléocène à l’Eocène moyen, individualisation des unités principales et subduction sous le bassin des
Loyauté ; B : à l’Eocène supérieur, entrée des éléments continentaux dans la zone de subduction, début de la
collision/obduction et de l’épaississement crustal et abandon de la plaque subduite ; C : à l’Eocène terminal
et à l’Oligocène ( ?), la poursuite de la collision et la remise à l’équilibre isostatique du complexe de haute
pression et la mise en place gravitaire des unités ophiolitiques (l’échelle verticale n’est respectée
qu’approximativement).
- 124 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Pour de nombreux auteurs (Paris, 1981 ; Kroenke et Rodda, 1984 ; Collot et al., 1988 ; Cluzel
et al., 1994) la nappe ophiolitique correspond à une croûte océanique complète selon le
modèle de la Penrose Conference (1972) comprenant de haut en bas : des basaltes, des
dolérites, des gabbros et les péridotites. Or comme nous l’avons souligné dans le premier
paragraphe, la nappe étant essentiellement constituée de termes mantelliques, ces auteurs se
doivent proposer des solutions pour expliquer la disparition des termes supérieurs. La
première théorie marque une phase d’érosion aérienne intense. (Dubois et al., 1974a) ont
rapidement mis en évidence que de telles considérations n’étaient pas justifiée étant donné le
volume de sédiments que cela représente. La seconde, propose un décoiffement tectonique par
des écoulements gravitaires de la couverture crustale et un effondrement des séries plus
denses de part et d’autre de la Nouvelle-Calédonie, contemporain de l’exhumation du
« metamorphic core complex » de haute pression du Nord de la Nouvelle-Calédonie (Cluzel
et al., 1994).
I-5 La formation de la ride des Loyauté
La ride des Loyauté est vue, par la sismique réflexion, comme un ensemble de deux rides,
confondues à leur base, qui entourent un bassin perché central et dont la couverture
sédimentaire est très mince (Dubois et al., 1974a). Cette couverture sédimentaire varie de 0.2
à 0.6 s.t.d. sauf dans le bassin interne ou elle peut atteindre 1.2 s.t.d. (Ravenne et de Broin,
1975). Le forage ODP831 (Collot et al., 1992), centré sur 16°S et 166°40E, a traversé le
guyot de Bougainville qui est un édifice de structure et de nature comparables à celles des
édifices constituant la ride des Loyauté. Ce guyot correspond à un appareil volcanique sous-
marin andésitique, surmonté d’une couverture carbonatée dépassant 700 m d’épaisseur.
L’histoire géologique de la ride des Loyauté est constituée de phases majeures comprenant la
formation de la ride et sa déformation lors de son entrée en collision, il y a 2 Ma, avec l’arc
des Nouvelles-Hébrides (Dubois et al., 1974a ; Monzier, 1993). Nous considèrerons les
déformations tardives dans le paragraphe suivant. Deux théories concernant la formation de la
ride des Loyauté regroupent les auteurs.
La première explication repose sur l’existence d’un volcanisme alcalin anorogénique (Paris,
1981 ; Rigolot, 1989 ; Monzier, 1993) par remontée de matériel volcanique le long d’anciens
murs de failles transformantes d’orientation NNW-SSE. Ces failles se seraient formées sur le
plancher océanique du proto bassin Nord-Loyauté et Sud Fidjien lors de la réorganisation des
plaques Australienne et Pacifique survenue il y a 43 Ma (Clague et Jarrard, 1973). Monzier
(1993) suggère que le segment NW-SE de la ride des Loyauté serait le résultat d’une intense
activité magmatique anorogénique ayant débuté à l’Oligocène (34-26 Ma), dans un contexte
distensif régional, par des émissions massives de basaltes alcalins et de roches différenciées le
long de fractures pré-existentes. Le segment d’orientation Nord-Sud aurait une origine
- 125 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
comparable mais l’activité volcanique n’y serait apparue qu’au Miocène inférieur et un
volcanisme de type point chaud, encore actif, pourrait avoir interféré avec le volcanisme sur
les fractures.
La seconde, soutenue par Dubois et al. (1974b); Lapouille (1978); Maillet et al. (1983); Collot
et al. (1987); Meffre (1991, 1995); Cluzel et al. (1994); Aitchison et al. (1995) considère la
ride des Loyauté comme un ancien arc volcanique probablement réaffecté par un volcanisme
anorogénique plus récent.
I-6 Les effets de la zone de subduction des Nouvelles-Hébrides
et de la collision entre la ride des Loyauté et l’arc des
Nouvelles-Hébrides
La fosse des Nouvelles-Hébrides souligne la subduction, active depuis au moins 12 Ma, de la
plaque Australienne sous la plaque Pacifique qui est à l’origine de la formation du bassin
Nord Fidjien (Auzende et al., 1988). Louat et al. (1988) ont identifié la zone de Wadati-
Benioff, inclinée de 60 à 70° vers l’Est, jusqu’à 350 km de profondeur (Fig. 3-16).
Fig. 3-16 : Sismicité de l’arc des Nouvelles-Hébrides d’après Louat et al. (1988). Seules les données séismes
enregistrés par plus de 20 stations entre 1961 et 1982 sont notés. H représente la profondeur des séismes.
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
La direction moyenne de la convergence entre la plaque Australienne et l’arc des Nouvelles-
Hébrides s’établie autour de N70-75 (Louat et al., 1988). Dubois et al. (1974a) ont mis en
évidence le bombement élastique de la plaque plongeante Australienne de 150 m d’amplitude
et sur 200 km de large et une vitesse de convergence de 12 cm/an. L’activité de la subduction
se précise par l’avancée du saillant de la ride des Loyauté au contact de l’arc des Nouvelles-
Hébrides et par des phénomènes de surrection et de subsidence des structures qui passent de
part et d’autre du bulge (Montaggioni et al., 1991).
Fig. 3-17 : La collision Loyauté/Nouvelles-Hébrides, (Monzier et al., 1990). Bathymétrie en km (Maillet et al.,
1989). PAC=Océan Pacifique ; COR=Mer du Corail ; TAS=Mer de Tasman ; AUS=Australie ;
PNG=Papouasie Nouvelle-Guinée ; SL=Iles Salomon ; VT=Vanuatu ; NC=Nouvelle-Calédonie ; FJ=Iles
Fidji ; SL=Iles Samoa ; T=Iles Tonga ; NZ=Nouvelle-Zélande ; RL=Rides des Loyauté ; BNL=bassin Nord
Loyauté ; BSF= bassin Sud Fidjien ; NH=arc des Nouvelles-Hébrides ; Ta=Tanna ; An=Anatom ;
Gm=Gemini (sous-marins). 1=ride des Loyauté ; Li=Lifou ; Ma=Maré ; Dr=récif Durand ; Wp=Walpole ;
2=limite orientale de la ride avec son orientation ; 3=domaines du BNL et du BSF profonds de 3200 à 4000
m, en bordure de la ride ; 4=axe de la fosse des Nouvelles-Hébrides et orientation des segments ; 5=zone
soulevée du mur interne ; FC=fossés intra-arc du Coriolis ; Ev=mont Eva (sous-marins) ; 6=partie
sommitale de l’arc. LNH=zone de collision Loyauté-Nouvelles Hébrides cartographiée lors de la campagne
SEAPSO1 (1985).
- 127 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
La collision de la ride des Loyauté avec le mur interne de l’arc des Nouvelles-Hébrides est
comprise entre 21°30S et 22°10S (Fig. 3-17). Monzier et al. (1990) suggèrent que la collision
a commencé il y a 300 000 ans, la ride ayant probablement influencé le fonctionnement de la
terminaison méridionale arquée de la zone de subduction des Nouvelles-Hébrides depuis 1 à 2
Ma. Cet auteur a identifié l’existence d’accidents senestres Est-Ouest qui affectent le fond de
la fosse et un dispositif de plis et de chevauchements à vergence Sud-Ouest de la base du mur
externe. (Monzier, 1993) a constaté qu’aucune trace de séismicité n’a été enregistrée à
l’emplacement des accidents Est-Ouest, ce qui l’amène à en déduire l’antériorité à la collision
de ces accidents. La collision a provoqué l’arrêt de la subduction (Monzier et al., 1990). De ce
fait, le décrochement senestre découpant l’arc, est supposé d’après cet auteur avoir accomodé
l’essentiel du mouvement, ainsi la subduction normale à la fosse est très faible au Sud de cet
accident. Les vitesses de convergence de 9 cm/an à la hauteur de la zone de collision entre la
ride des Loyauté et l’arc des Nouvelles-Hébrides, évoluant entre 16 à 12 cm/an au Nord et au
Sud de la collision (Louat et Pellettier, 1989; Pelletier et Louat, 1989 ). Au Nord de 22°S, la
convergence a été et demeure normale à la fosse (Louat et Pellettier, 1989; Maillet et al.,
1989 ).
Fig. 3-18 : Carte structurale de la zone de collision Loyauté-Nouvelles Hébrides, d’après Lafoy et al. (1996). 1 :
linéation magnétique positive ; 2=linéation magnétique négative dans le bassin des Loyauté ; 3 : guyots et
monts sous-marins ; 4 : seismes superficiels sur la plaque plongeante (d’après Monzier, 1993 ; avec
intégration des seismes de magnitude 3.5 et 3 de l’année 1979 notés par Bitoun et Récy, 1982). Géologie
simplifiée de la Nouvelle-calédonie d’après Cluzel et al., 1994 ; Cc : Chaîne centrale ; Co : Côte Ouest ;
Ndc : Nord-Calédonien ; P : Péridotites. A : Astrolabe ; BB : Beautemps-Beaupré ; Ch : haut central ; IP :
Iles des Pins ; LB : bassin des Loyauté ; NFBA : Axe du bassin Nord Fidjien (d’après Auzende et al., 1988) ;
P : Pétrie ; V-X : portion orientale de la nappe de péridotites.
- 128 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
La ride des Loyauté est affectée par des accidents décrochants sénestres d’orientation N040 et
N070 sur les parties respectivement méridionale et septentrionale (Lafoy et al., 1996a)
(Fig. 3-18). Lafoy et al., (1996a) mettent en évidence l’existence d’une faille à jeu dextre
centrée sur 20°S qui est à comparer avec les seismes identifiés à la zone de collision de la ride
des Loyauté et de l’arc des Nouvelles-Hébrides. Elle serait la trace d’un des premiers effets de
la collision sur la ride.
I-7 Conclusion
De nombreuses études ont été menées, à terre et en mer, dans la Zone Est et Sud Calédonie. Il
apparaît en conclusion de la présentation des travaux antérieurs de la Zone Est et Sud
Calédonie qu’il existe encore de nombreuses controverses concernant l’âge de formation du
bassin des Loyauté, le mécanisme de mise en place de la nappe de péridotites sur le bloc de
Nouvelle-Calédonie et la formation de la ride des Loyauté. Nous retiendrons que, pour une
majorité des auteurs, la ride de Norfolk se trouvait à l’Eocène supérieur à la limite de la
plaque Australienne, et qu’elle correspondait de ce fait à la première structure amenée à
subducter sous la plaque Pacifique.
- 129 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Chapitre II
Analyse des données
L’analyse de la Zone Est et Sud Calédonie est basée sur des données de bathymétrie, de
sismique réflexion, de gravimétrie et de magnétisme. Les données de sondages
bathymétriques multifaisceaux acquises durant les campagnes ZoNéCo 1 (1993), ZoNéCo
2 (1995) et ZoNéCo 32 (1996) couvrent une vaste zone comprise entre 17°S-26°S et
164°E-171°E. Ces données nous permettrons de mieux cerner certaines zones situées de
part et d’autre de la Nouvelle-Calédonie comme le Grand Passage, les monts sous-marins
antérieurement décrits comme étant situés sur la marge orientale de la ride de Norfofk. Les
données de sismique sont, contrairement aux données de la Zone Ouest Calédonie,
essentiellement constituées de données de sismique réflexion monotrace acquises lors des
campagnes ZoNéCo. Les profils de sismique réflexion multitraces sont très espacés, ils
traversent l’essentiel des structures perpendiculairement et en permettent l’interprétation en
trois dimensions. Les données de gravimétrie et de magnétisme regroupent l’ensemble des
campagnes réalisées dans la zone. L’objectif de cette étude sera de caractériser la nature du
substratum de la Zone Est et Sud Calédonie, de s’intéresser à la constitution de la
couverture sédimentaire dans les bassins et sur les rides dans la zone d’étude, d’étudier le
prolongement méridional de la nappe ophiolitique.
II-1 Les données de bathymétrie
La carte bathymétrique de la Zone Est et Sud Calédonie, comprise entre 15°30S-26°S et
164°E-171°E (Fig. 3-19) résulte de la compilation des données de sondages monofaisceau
du programme ZOE (1992) et des données de sondages multifaisceaux des campagnes
SEAPSO I (1985), ZoNéCo 1 (1991), ZoNéCo 2 (1994) et ZoNéCo 3 (1996). Les données
de bathymétrie situées à l'extérieur de la Zone Economique de Nouvelle-Calédonie, qui
couvrent une partie du bassin Nord Loyauté, de la fosse des Nouvelles-Hébrides et le
bassin Nord-Fidjien proviennent de la banque de données Géomer de L'ORSTOM.
La Zone Est et Sud Calédonie est située de part et d’autre de la zone frontière entre la
plaque Australienne et la plaque Pacifique marquée par la fosse de subduction des
Nouvelles-Hébrides et la zone de collision entre la ride des Loyauté et l’arc des Nouvelles-
Hébrides. Nous présenterons, d’Ouest en Est, les unités morphologiques suivantes : le
bassin de Nouvelle-Calédonie, la ride de Norfolk, le bassin et la ride des Loyauté, la
- 130 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
bordure occidentale du bassin Sud Fidjien, la fosse des Nouvelles-Hébrides et le secteur
Sud-Ouest du bassin Nord Fidjien.
Fig. 3-19 : Compilation des données bathymétriques monofaisceau du programme ZOE (1992) et des
données multifaisceaux des missions ZoNéCo 1 (1993), ZoNéCo 2 (1995) et ZoNéCo 3 (1996) de la Zone
Est et Sud Calédonie. Profondeur en mètres, isocontours tous les 200 m.
II-1.1 Le bassin de Nouvelle-Calédonie
Le bassin de Nouvelle-Calédonie, de 200km de long, sépare la ride de Lord Howe à l'Est
de la ride de Norfolk à l'Ouest. Il est fermé, à 18°S, par les monts Noroit et, à 36°S, par le
banc de Wanganella. La géométrie du bassin est caractérisée par deux changements
- 131 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
d'orientations, le premier à 23°S où l’orientation du bassin passe de N140 à nord-sud et le
second, moins brutal, à 32°S, de nord-sud à N140. Les parties septentrionale et méridionale
du bassin, larges de 150 km, sont plus étroites que la partie centrale atteignant 300 km.
Dans notre zone d’étude, le bassin de Nouvelle-Calédonie est situé entre la ride de
Fairway, à l'Ouest, et la Ride de Norfolk, supportant l'île de Nouvelle-Calédonie, à l'Est
(Fig. 3-19). Le fond du bassin, de topographie plane, et à une profondeur moyenne de 3400
m. Il est d’orientation N140 jusqu’à 23°S et passe à Nord-Sud vers le Sud. Ce changement
d'orientation est identifié sur les bordures Ouest et Est du bassin aux latitudes respectives
de 22°45'S et 23°30S.
II-1.2 Le bassin Ouest Calédonien
Le bassin Ouest Calédonien, d’orientation Nord-Sud, est un bassin surélevé situé sur la
marge occidentale de la ride de Norfolk (Fig. III-1.1). La surface du bassin est à 2200 m de
profondeur, elle est légèrement inclinée vers l'Ouest. Le bassin est compris entre 21°20S et
25°10S.
II-1.3 La ride de Norfolk
La ride de Norfolk est une des structures majeures de la région du Sud-Ouest Pacifique.
Large de 80km en moyenne, elle s'étend sur plus de 1400 km et relie la zone
d'Entrecasteaux au Nord (17°S) à la ride de Réinga au Sud (33°S). La géométrie sigmoïde
de la ride est provoquée par deux changements d'orientation, centrés sur 19°30S et 23°S.
Elle passe de N150 à nord-sud et N140. La Nouvelle-Calédonie, et les chapelets d’îles qui
la bordent au Nord et au Sud ainsi que l'île de Norfolk constituent de nombreux
affleurements de la ride, situés respectivement entre 20°S et 22°30S et aux environs de
29°S. Notre zone d’étude la partie septentrionale de la ride de Norfolk comprise entre 21°S
et 26°S. Du Nord vers le Sud elle est constituée de : la zone d'Entrecasteaux, le Grand
Passage, la partie septentrionale de la ride d’orientation N140, et la partie méridionale
d’orientation subméridienne.
La zone d'Entrecasteaux sépare le bassin Nord-d'Entrecasteaux du bassin Nord Loyauté
(Fig. 3-19). C'est une ride étroite de forme convexe vers le Nord-Ouest qui relie la
terminaison Nord de la Grande Terre à l'île d'Espiritu Santo (Vanuatu, 15°30S). Plus au
Sud, les récifs d'Entrecasteaux (Fig. 3-20) font le lien entre la zone d'Entrecasteaux et la
ride de Norfolk. La profondeur moyenne entre ces récifs varie de 250 à 400 m. Ils sont
organisés en deux groupes, séparés par un accident N060, avec au Nord: le premier groupe
constitué des atolls d'Avon et des récifs Guilbert, marqués par d’importants escarpements,
d'orientation Nord-Sud, ateignant 200 à 300 m de dénivelé ; et au Sud: le second groupe
comprenant les atolls de Pelotas, Surprise et de Portail du Sud, dont les flancs sud-ouest
sont d'orientation N140. Une structure d'orientation N160 est identifiée à l'Est du second
- 132 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
groupe. Cette structure comprend une ride de petite taille ne dépassant pas 40 km de long
sur 10 km de large qui limite un bassin à géométrie disymétrique incliné vers la ride.
Fig. 3-20 : Sondages monofaisceau et multifaisceaux de l’extrémité septentrionale de la Zone Est Calédonie.
Le Grand Passage (Fig. 3-20), centré sur 18°S et 163°E, sépare les récifs d'Entrecasteaux
du Grand lagon Nord. C'est une structure à fond relativement plat, d’orientation N160, qui
culmine à 800 m de profondeur. Deux horst centrés sur 18°45S-163°15E et 18°45S-
163°25E, culminent respectivement à 400 m pour le premier d’orientation N140 et 250m
pour le second, d'orientation nord-sud.
La partie septentrionale de la ride de Norfolk (Fig. 3-21) supporte les îles Belep, la Grande
Terre et l'île des Pins. Cette partie de la ride, appelée ride de Nouvelle-Calédonie est
constituée de deux segments d'orientation N145 et N130 au Sud de 21°S. Le premier
segment est principalement constitué par le Grand Lagon Nord, long de 170 km et large de
50 km, limité par un récif barrière. Le lagon s'approfondit de 20 à 70 m vers le Nord où
affleurent les îles Belep, centrées sur 19°60S et 163°60E. La pointe nord de la Grande
Terre est comprise dans ce segment. Le flanc Sud-Ouest de la ride, d'orientation N135, est
rectiligne et abrupt. L'isobathe 3000 m est franchie à moins de 10 km du récif, et marquée
par des réseaux denses de canyons orientés N050 s'écoulant vers le Sud-Ouest. Le flanc
Nord-Est, globalement orientée N135, présente une géométrie plus complexe. De larges
canyons, d'orientation N060, entaillent les reliefs au Sud de 19°40S. Au nord de cette
- 133 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
latitude, le flanc de la ride est structuré selon deux directions N135 et Nord-Sud. Le
dénivelé observé est moins important.
Fig. 3-21 : Sondages monofaisceau et multifaisceaux de la Zone Est Calédonie.
L'île de Nouvelle-Calédonie, comprise entre les latitudes 20°S et 23°30S, est une île étroite
de 40km de large en moyenne (Fig. 3-22). Elle s'étend sur plus de 400 km de long selon
une orientation N140. Elle est caractérisée par des altitudes dépassant fréquemment
1000 m et atteignant 1600 m (Mont Panié). La géométrie de l'île est dissymétrique et
caractérisée par un versant Nord-Est abrupt jusqu'à la mer et un versant Sud-Ouest limité
par une plaine côtière. L'axe de l'île est décentré par rapport à l'axe de la ride de Norfolk.
- 134 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Fig. 3-22 : Carte de topographie de la Nouvelle-Calédonie.
Aux environs de 22°20S, la partie sommitale de la ride de Norfolk se dédouble. Le premier
axe, d'orientation N140 qui est celui de l'île des Pins. Le second, d’orientation N170,
correspond à l'axe de la ride qui passe à Nord-Sud aux environs de 23°S. Un canyon centré
sur 23°S, d'orientation N110, découpe le flanc occidental de la ride et souligne le
changement d'orientation de la ride de Norfolk de N140 à Nord-Sud au sud de cette
latitude.
La partie méridionale de la ride de Norfolk présente un sommet de topographie plane
culminant à 1200 m de profondeur. Un linéament bathymétrique transverse d'orientation
N120 a été identifié aux environs de 25°30'S. Il décale vers l'est l'extrémité méridionale de
la ride et semble se situer dans le prolongement Nord de la zone de fracture Cook.
II-1.4 Le bassin des Loyauté
Le bassin des Loyauté est limité au Nord par la zone de fracture d'Entrecasteaux (17°S) et
au Sud par la fracture de Cook (26°30S). Il est constitué de quatre segments d'orientations
N150, N140, N130 et N170. Les changements d'orientation sont respectivement situés à
19°S, aux environs de 20°S et de 23°S. Le bassin est étroit, large de 80 km, dans la partie
orientée NNW-SSE, et s'élargit à 200 km dans la partie subméridienne.
- 135 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Le segment septentrional, d'orientation N150 présente un fond à topographie plane à
3800 m de profondeur (Fig. 3-20). Un bloc basculé vers l'Est, long de 40 km obstrue
l'ouverture du bassin dans le prolongement du Grand Passage aux environs de 19°S.
Le second segment, d'orientation N140, à la forme d'une gouttière large de 80 km (Fig. 3-
21). Il passe de 3000 à 3800 m de profondeur vers le Nord. A 20°20S un ressaut
bathymétrique décale l'axe du bassin le long de la ride des Loyauté. Une zone
intermédiaire, située entre les latitudes 20°S et 20°40S, forme un seuil correspondant au
changement de direction. Un resserrement des isobathes provoque une avancée de la marge
de Est Calédonienne (20°40S-165°20E). Entre ces latitudes la profondeur du bassin passe
de 2400 à 3000 m.
Fig. 3-23 : Sondages monofaisceau et multifaisceaux de la Zone Sud Calédonie.
Le troisième segment du bassin, d'orientation N130, est la partie la plus étroite du bassin
des Loyauté et ne fait que 50 km de large (Fig. 3-23). Il présente une topographie à fond
plat variant de 2200 à 2400 m vers le Nord. La bordure Ouest du bassin est marquée par
trois édifices de forme conique. Ces structures respectivement centrées sur 19°05S-164°E,
19°55S-164°45E, 20°05S-164°55E culminent à 1000, 1550 et 1600 m de profondeur. Un
canyon, d'orientation N165°E, entaille profondément la topographie. Il s'écoule vers le
Nord et passe à une direction N170 le long de la ride des Loyauté. Cette partie est bordée à
- 136 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
l'Ouest par la rupture de pente limitant le bâti Calédonien et s'évase plus à l'est, au Sud
d'Ouvéa, en bordure des îles de Lifou et Maré. L'axe du bassin longe la marge Est
Calédonienne. Un canyon, d'orientation N170, situé entre Ouvéa et Lifou, s'écoule vers le
Sud dans le bassin des Loyauté. Aux environs de 23°S, l'orientation du bassin des Loyauté
passe de N140 à N170.
La zone de transition, comprise entre les latitudes 22°40S et 24°10S, est située au Sud de la
zone de collision entre la ride des Loyauté et l'arc des Nouvelles-Hébrides. Elle est
caractérisée par une remontée des isobathes de 1800 à 1500 m constituant une sorte de
"plateau des Loyauté". Des linéaments bathymétriques soulignent des directions disposées
en éventail de N070 à Est-Ouest, du nord vers le sud. Un bloc, centré sur 23°S-168°20E,
culmine à 250 m de profondeur. Au Sud de 24°10'S, la partie méridionale du bassin des
Loyauté, d'orientation N170, est deux fois et demi plus large que la partie septentrionale.
La topographie des moitiés occidentale et orientale du bassin est sensiblement différente.
Sur la moitié occidentale de nombreux édifices sont alignés selon une orientation
principalement Nord-Sud. La géométrie de ces structures est dissymétrique avec un flanc
Ouest plus abrupt que le flanc Est. Ces structures isolent des bassins étroits d’orientation
Nord-Sud à N160 pouvant atteindre 2400 m de profondeur. Ces monts sous-marins pluri-
kilomériques, sont situés dans le prolongement méridional du dédoublement de la ride de
Norfolk précédemment décrit, identifié à 23°15S de latitude. A cet endroit, l’orientation de
la « ride secondaire » passe brutalement de N140 à Nord-Sud. La topographie de la
structure supportant ces édifices est plane et culmine à 1000 m de profondeur. Les monts
atteignent jusqu’à moins de 500 m de profondeur. Vers le Sud, l’approfondissement du
bassin est régulier et atteint 2400 m de profondeur. Les édifices semblent être indépendants
de l'approfondissement et peuvent culminer sans organisation précise entre 500 et 1400 m
de profondeur. Un linéament transverse d'orientation N020, marqué par un resserrement
des isobathes, est identifié entre 25-26°S et 168-168°30E. Au centre du bassin des Loyauté
une ride constituée de massifs larges en moyenne de 20 km sépare les parties occidentale et
orientale du bassin. La topographie de ces édifices est émoussée et culmine aux environs
de 1500 m de profondeur. Ils sont alignés selon la direction N160 parallèlement aux
structures identifiées dans la partie occidentale. La partie Ouest du bassin présente une
topographie calme où l'axe du bassin, situé le long de la ride des Loyauté, s'approfondit
progressivement de 1800 à 2400 m de profondeur vers le sud.
II-1.5 La ride des Loyauté
La ride des Loyauté, longue de près de 1000 km forme un coude convexe vers le Nord-Est
identifié à 22°S. L'angle formé par la bordure orientale de la ride entre en collision, entre
21°30' et 22°10'S, avec la base du mur interne de la fosse des Nouvelles-Hébrides. La ride
est limitée par la zone d'Entrecasteaux au Nord et par la zone de fracture Cook au Sud. Elle
est constituée d'une succession d'édifices dont la longueur peut atteindre 80km, disposés
- 137 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
selon une orientation N140 dans la partie Nord et N160 au Sud. Pour certains auteurs, la
ride des Loyauté se prolongerait au Sud de la zone de fracture Cook par la ride des Trois
Rois (Herzer et al., 1997). La ride des Loyauté s'approfondit de part et d'autre des îles
Maré, Lifou et Ouvéa. (Dubois et al., 1974a) ont montré que le bombement et l’émersion
locale de la ride résultent de la subduction actuelle de la plaque Pacifique sous la plaque
Australienne.
La partie septentrionale de la ride (Fig. 3-20), d'orientation N160 jusqu'à 18°30S, est
constituée de deux massifs soulignés par l'isobathe 3000 m. Au nord, la ride se termine de
façon brutale par un édifice centré sur 17°30S-163°45E et large de 30 km. Le sommet de
cet édifice, d'orientation N120, est de topographie plane et culmine à 1300 m de
profondeur. Les profondeurs atteintes de part et d’autre de cet édifice sont de l'ordre de
4400 m à l'Ouest et 5000 m à l'Est. Au Sud une structure étroite de 10 km de large sur
35 km de long, d'orientation N015, culmine à 1000 m de profondeur. Elle est limitée au
Sud par un bassin étroit de 3800 m de profondeur, encadrée par des structures de petite
taille culminant à 2500 m de profondeur.
La partie centrale de la ride des Loyauté (Fig. 3-21) est constituée de récifs, d'atolls et
d'îles. Entre ces massifs, de nombreux édifices de forme conique, faisant penser à des
édifices volcaniques, jalonnent les fonds marins sans présenter d'organisation précise. La
partie centrale est constituée d'un segment Nord d'orientation N140 et d'un segment Sud,
qui passe à N130 à partir de 20°20S. Le segment Nord est constitué un alignement de
nombreux massifs de taille moyenne comprise entre 10 et 20 km de long. Au Nord, le récif
Pétrie, centré sur 18°30S-164°25E, d'orientation N060 est situé dans le prolongement de
l'étranglement du bassin des Loyauté. A l'Ouest de cette structure un édifice de forme
conique, de 2000 m de dénivelé, culmine à moins de 1800 m de profondeur. Le segment
Sud est constitué par l'alignement de trois massifs de taille plus importante supportant les
îles d'Ouvéa, de Lifou et de Maré. Le flanc Est du segment est plus abrupt que le flanc
Ouest. Les îles d'Ouvéa et de Lifou sont séparées par un profond canyon, d'orientation
N160°E qui s'écoule vers le Sud du bassin des Loyauté. Entre 21°30S et 22°10S, le saillant
obtus formé par la bordure orientale de la ride des Loyauté marque la collision avec la base
du mur interne de la fosse des Nouvelles-Hébrides.
La partie méridionale de la ride des Loyauté (Fig. 3-23) est constituée d'une succession
d'édifices, long en moyenne de 80 km et de structure tabulaire. Ils sont alignés selon la
direction N160 et s'organisent en segments individualisant des directions allant de N020 à
N170. L'ensemble de ces monts, situés sur un plateau à 3500 m, culminent jusqu'à 800 m
de profondeur. Des pointements volcaniques sont disposés entre ces édifices ou bien en
percent le sommet. Le flanc Ouest de la ride est très abrupt et atteint en quelques dizaines
de kilomètres, une profondeur de plus de 4000 m.
- 138 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
II-1.6 Le bassin Nord Loyauté
Le bassin Nord Loyauté, parfois appelé bassin des Nouvelles-Hébrides, est de forme
triangulaire (Fig. 3-19). Il est situé entre la ride des Loyauté et la zone de subduction des
Nouvelles-Hébrides. Il est limité au Nord par la zone d'Entrecasteaux et se rétrécit vers le
Sud jusqu'à disparaître à hauteur de la zone de collision entre la ride des Loyauté et l'arc
des Nouvelles-Hébrides. Quelques pointements isolés atteignent 3600 m de profondeur.
L'approfondissement du bassin de 3500 à 5000 m vers le Sud-Est, est parallèle à la ride des
Loyauté. L'axe du bassin est oblique par rapport à la zone de subduction actuelle entre les
plaques Pacifique et Australienne.
II-1.7 Le bassin Sud-Fidjien
Le bassin Sud Fidjien est un vaste bassin, à fond plat, profond de plus de 4000 m (Fig. 3-
23). Il sépare la ride des Loyauté des Tonga-Kermadec, dans sa partie Nord. Le bassin est
limité au Nord par la fosse des Nouvelles-Hébrides d'orientation Est-Ouest à NE-SW, et se
termine au contact de la zone de fracture de Vening Meinesz. Notre zone d’étude couvre la
partie Nord-Ouest du bassin Sud Fidjien, compris entre la ride des Loyauté à l'Ouest et la
fosse des Nouvelles-Hébrides à l'Est. Ces limites, respectivement orientées N160 et N130
lui confèrent une forme triangulaire avec un étranglement progressif du bassin vers le nord
puis sa disparition à 22°S, latitude où la ride des Loyauté et la fosse des Nouvelles-
Hébrides entrent en collision. Deux édifices, centrés sur 23°40'S-170°154E et 24°20'S-
170°45'E, culminent à 1000 m de profondeur. D'une longueur approchant 60 km, ces
édifices sont allongés selon la direction N070.
II-1.8 La fosse des Nouvelles-Hébrides
La fosse des Nouvelles-Hébrides, longue de 1500 km, souligne la subduction de la plaque
Australienne sous la plaque Pacifique (Fig. 3-19). De forme concave vers le Nord-Est, la
fosse s'oriente progressivement de N160 à N090 vers le sud. La profondeur moyenne est de
6500 m, comprise entre les valeurs 7200 m et 5700 m. La zone de subduction présente trois
zones d’interaction ride-arc. La première est le massif Ouest-Torres, situé entre 13°S et
15°S. Il arrive à proximité de la fosse et commence à la déformer. La seconde, entre 15°S
et 16°S, correspond à la collision-subduction de la ride d’Entrecasteaux et de l’arc au
niveau de l’île d’Espiritu Santo. La troisième, aux environs de 22°S, concerne la collision
de la ride des Loyauté et de l’arc des Nouvelles-Hébrides (Monzier et al., 1990). Notre
zone d’étude couvre la fosse des Nouvelles-Hébrides à l’endroit de cette dernière collision.
De part et d'autre de 22°S, la fosse s'oriente N160 à N130 vers le sud. Les pentes sont
fortes et les profondeurs de 6000 à 6500 m très vites atteintes. Dans la partie Nord-Ouest,
la fosse est large et profonde structurée par des failles normales d'orientation Nord-Sud elle
passe progressivement à N145 vers le Sud. La fosse, plus étroite et moins profonde, est
légèrement convexe vers le Nord-Est. Entre 21°35S et 21°45S, l’axe de la fosse est
- 139 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
dédoublé et enserre un antiforme d'une vingtaine de kilomètres de longueur. Dans la partie
Sud-Est, les failles normales passent à une orientation N135.
II-1.8 Le bassin Nord-Fidjien
Le bassin Nord Fidjien est compris entre l'arc des Nouvelles-Hébrides, à l'Ouest, et les îles
Fidji, à l'Est (Fig. 3-19). Les zones de subduction fossile de Vitiaz et active des Nouvelle-
Hébrides ferment le bassin respectivement au Nord, à l’Ouest et au Sud. Notre zone
d’étude concerne la partie Sud-Ouest du bassin. En bordure de la fosse des Nouvelles-
Hébrides, la profondeur moyenne du bassin est de 4000 m. L’arc des Nouvelles-Hébrides
est un arc actif entre 14°S et 17°S. Sa largeur varie entre 250 et 275 km (Macfarlane et al.,
1988). L’arc est compris entre les zones d’interaction ride-arc des rides d’Entrecasteaux et
Loyauté. Les monts Matthew et Hunter, situés par 22°20S-171°19E et 22°24S-172°03E,
sont des îlots volcaniques actifs qui constituent la partie émergée d’une ride orientée Est-
Ouest. Le sommet de la ride de profondeur moyenne de 1000 à 1500 m, s’allonge
parallèlement à la fosse, à une distance de 85 km au Nord de celle-ci.
II-1.9 Conclusion
La Zone Est et Sud Calédonie présente un certain nombre de caractéristiques
morphologiques. La plus marquante correspond à l'agencement général, selon les
orientations grossièrement N150, N140 et N170 à Nord-Sud, de l'ensemble des rides et des
bassins situés sur la plaque Australienne. La zone de subduction de la plaque Australienne
sous la plaque Pacifique, marquée par la fosse des Nouvelles-Hébrides constitue une zone
de morphologie singulière. La subduction se poursuit actuellement par la collision de la
ride des Loyauté avec l'arc des Nouvelles-Hébrides. Cette zone de confrontation est
soulignée par un agencement en forme de "X" entre la ride des Loyauté et la zone de
subduction. Ils ressort de cette description de la bathymétrie de la zone d’étude que les
rides de Norfok et des Loyauté sont différemment constituées. La ride de Norfoflk est
continue et soulignée par l'isobathe des 2000 m. La ride des Loyauté est une structure
discontinue constituée de guyots d'orientation variant de N020 à N170 et de pointements
volcaniques distribués de façon aléatoire. Des accidents N070 et N040, situés
respectivement au Nord et Sud de la zone de collision montrent un jeu dextre et senestre.
Le bassin des Loyauté, situé ente les rides précedemment décrites, présente une partie
méridionale deux fois plus large que la septentrionale et se rétrécit de 200 à 80 km. La
partie méridionale du bassin des Loyauté est caractérisée à l'Ouest par des édifices sous-
marins, d'orientation principalement Nord-Sud, allongés et basculés vers l'Est. Ces édifices
isolent des bassins de même orientation, atteignant des profondeurs de 2400 m. Les bassins
Nord-Loyauté et Sud Fidjien, de profondeur variant de 4000 à 5000 m, sont tous deux de
forme triangulaire. Le premier s’approfondit vers le Sud. Il semble avoir déjà été en partie
absorbé par la zone de subduction. Le second, à fond plat, est marquée par deux gros
- 140 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
édifices volcaniques situés au pied oriental de la ride des Loyauté. Le bassin Nord Fidjien,
seule unité de la Zone Est Calédonie à être située sur la plaque Australienne, supporte l’arc
des Nouvelles-Hébrides et les îles Matthew et Hunter.
- 141 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
II-2 Les données de sismique
Les données de sismique de la Zone Est et Sud Calédonie sont celles acquises pendant les
campagnes de sismique réflexion (Fig. 3-24) monotrace ZoNéCo 1 (1993), ZoNéCo 2 (1994)
et ZoNéCo 3 (1996) et de sismique réflexion multitraces Austradec I, Austradec II, et
Austradec IV (1972), Mobil Oil Corporation (1972), Gulf Rex (1972-1973), WNC (1980) et
FAUST (1998). Les données de sismique nous permettent de considérer la nature et la
structure du substratum des bassins de Nouvelle-Calédonie, des Loyauté et Nord Loyauté et
Sud Fidjien et des rides de Norfolk et des Loyauté. Nous avons appliqué les critères de
distinction des différents types de socle acoustique utilisés pour l’analyse de la Zone Ouest
Calédonie ce qui nous a permis de distinguer cinq séquences sédimentaires calées sur les
profils de la zone Ouest Calédonie. Les interprétations ont été reportées sur la partie
méridionale puis sur la partie septentrionale de la Zone Est et Sud Calédonie.
II-2.1 Nature et structure du substratum
Nous avons montré dans le chapitre consacré aux données de sismique de la Zone Ouest
Calédonie qu’il était possible de distinguer à partir des profils de sismique quatre types de
socle acoustique : 1/ « océanique » caractérisé par une topographie de forme rugueuse et de
courtes hyperboles de diffraction ; 2/ « sédimentaire » souligné par une zone sourde sans
réflecteur visible, marquée au sommet par quelques réflecteurs discontinus indicateurs de
séries sédimentaires consolidées ; 3/ « volcanique » identifié sous l’aspect d’édifices et/ou
d’épanchements volcaniques ; 4/ « carbonaté » caractérisé par un écran de réflecteurs continus
et de forte amplitude qui empêche toute pénétration des ondes.
Nous avons choisi de présenter la zone selon une partie Est Calédonie et une partie Sud
Calédonie et nous utiliserons les mêmes types de substratum que pour la Zone Ouest
Calédonie.
II-2.1.1 La Zone Est Calédonie
La Zone Est Calédonie est comprise entre 16°50S-22°S et 162°30E-168°30E. La couverture
des profils de sismique couvre d’Ouest en Est (Fig. 3-24) : 1/ la marge Nord-Est de la ride de
Norfolk et le Grand Passage, centré sur 18°40S ; 2/ le bassin des Loyauté ; 3/ la ride des
Loyauté ; 4/ une portion du bassin Nord Loyauté situé au Nord de Lifou et centré sur la
longitude 167°E. Nous avons réalisé à partir de l’interprétation des profils de sismique des
cartes des isochrones du socle acoustique, exprimées en seconde temps double, qui
permettront de souligner la structuration du substratum de la zone Est Calédonie et du Grand
Passage (Fig. 3-25 et Fig. 3-26).
- 142 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Fig. 3-24 : Navigation des campagnes de sismique réflexion monotrace et multitraces réalisées dans la Zone Est
Calédonie. Les campagnes de sismique réflexion multitraces : en bleu clair = Austradec I, II et IV (1972) ;
en vert = Mobil Oil Corporation (1972) ; en orange = Gulf Rex (1972-1973) ; en violet = FAUST (1998).
Les campagnes de sismique réflexion monotrace ZoNéCo 1 (1993), ZoNéCo 2 (1995), ZoNéCo 3 (1996) et
ZoNéCo 4 (1996) sont représentées en noir. En traits plus épais les sections de profils illustrées. Isocontours
tous les 100m.
- 143 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Fig. 3-25 : Carte des isochrones du socle acoustique de la Zone Est Calédonie. s.t.d. : seconde temps double.
- 144 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Fig. 3-26 : Carte des isochrones du socle acoustique du Grand Passage. s.t.d. : seconde temps double.
La ride de Norfolk est constituée d’un assemblage de deux socles acoustiques de nature
différente. Les profils tirés sur le Grand Passage nous montrent, sur la partie Ouest de la ride,
des remontées de substratum sous la forme de blocs basculés vers l’Est, qui culminent à
1.5 s.t.d. de profondeur, coiffés par des sédiments fortement consolidés et sur la partie Est des
blocs basculés en sens inverse, dépourvus de couverture sédimentaire (Fig. 3-27). La figure 3-
28 suggère que le socle acoustique de la marge Nord-Est de la ride remonte progressivement
de 5.8 à 3.8 s.t.d. de profondeur vers le Sud, guidée par un écaillage du socle selon un système
de failles inverses. Cette continuité du substratum observée entre le pied de la ride et le
sommet de la remontée pourrait favoriser le caractère océanique du substratum.
- 145 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Fig. 3-27 : Profil de sismique multitraces NC5A-5B (campagne Gulf, 1972). Localisation Fig. 3-24 ; I, II, III, IV, V :
séquences sédimentaires ; A, A', a, B, C : limites entre les séquences ; exagération verticale : 6. A hauteur du Grand Passage,
la ride de Norfolk est constituée de blocs basculés vers l'Ouest sur sa partie occidentale et d'écailles de substratum
sur sa partie orientale.
- 146 -
19h00
21h00
23h00
01h00
03h00

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Fig. 3-28 : Profil de sismique monotrace Z3-PR165 (campagne ZoNéCo 3, 1996). Localisation Fig. 3-24 ; I, II,
III, IV, V : séquences sédimentaires ; A, A’, B, C : limites entre les séquences ; exagération verticale : 6. Des
écailles de substratum du bassin des Loyauté, situées au pied du segment Nord-Est de la ride de Norfolk, se
sont formées de façon contemporaine du dépôt des séquence III et II (Paléocène à Eocène supérieur).
Le socle acoustique du bassin des Loyauté présente, d’après nos critères de distinction, les
caractéristiques d’un plancher océanique (Fig. 3-29 et 3-30) identifié entre 6 et 7 s.t.d. de
profondeur. Sur la bordure Nord-Ouest du bassin, nous distinguons la prolongation
méridionale de la remontée de socle précédemment décrite sur la marge Nord-Est de la ride de
Norfolk (Fig. 3-26). Il apparaît, d’après la figure 3-29, que l’on puisse favoriser à nouveau la
mise en place par l’effet d’une série de failles inverses de cette remontée vers l’Ouest du
substratum entre 6 et 4 s.t.d. de profondeur. Sur la bordure Sud-Ouest du bassin, la continuité
entre le plancher océanique et la marge Est de la ride de Norfolk, déjà soulignée par Collot et
al. (1987), est confirmée. La bordure orientale du substratum du bassin des Loyauté est
abrupte sur toute sa longueur. Le contact entre le bassin et la ride des Loyauté est semble-t’il
marqué par des failles normales (Fig. 3-29 et 3-30).
- 147 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Fig. 3-29 : Profil de sismique multitraces M284 (campagne Mobil, 1972). Localisation Fig. 3-24 ; I, II, III, IV, V :
séquences sédimentaires ; A, A', a, B, C : limites entre les séquences ; exagération verticale :3. Des écailles de substratum
du bassin des Loyauté sont reconnues au pied de la ride de Norfolk, à hauteur du Grand Passage. La couverture
sédimentaire dans le bassin des Loyauté est complète et constituée des cinq séquences sédimentaires.
- 148 -
I
II
I
?
IV ? ?
V
II
A'
A
B
III

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Le substratum de la ride des Loyauté est couvert par une séquence sédimentaire consolidée
(Fig. 3-30). Sur ce socle sont identifiés, comme le montre la figure 3-26, des édifices
tabulaires et des pointements volcaniques. Le substratum des édifices tabulaires est coiffé par
des réflecteurs de forte amplitude faisant écran à la pénétration des ondes, caractéristiques
d’un socle de type plate forme carbonatée, dépourvu de couverture sédimentaire meuble.
Entre Lifou et Maré, ces édifices peuvent se présenter sous la forme d’atolls caractérisés par
une dépression centrale remplie de sédiments (Fig. 3-31). Des failles normales guident des
approfondissement du socle dissymétriques de part et d’autre de la ride, identifié entre 3.2 et
5.6 s.t.d. entre respectivement le bassin des Loyauté et le bassin Nord Loyauté. Le sommet
des édifices, dont les îles des Loyauté sont des témoins émergents, s’approfondit vers le Nord
jusqu’à 1.6 s.t.d. de profondeur. Les pointements volcaniques identifiés sur la ride des
Loyauté se sont mis en place le long des ruptures de pente des édifices tabulaires (Fig. 3-32).
D’autres pointements de taille plus importante ont été identifiés au Nord de la ride aux
environs de 18°15S (Fig. 3-29).
Le bassin Nord Loyauté, situé à l’Est de la ride des Loyauté est caractérisé par un substratum
de type croûte océanique. Il s’approfondit rapidement au Nord de Lifou, jusqu’à 6 voire 7
s.t.d. de profondeur.
A partir des cartes des isochrones du socle acoustique de Zone Est Calédonie et du Grand
Passage (Fig. 3-25 et 3-26) apparaissent des directions structurales comparables à celles
identifiées à partir de données de bathymétrie. La direction longitudinale N140 guide la ride
de Norfolk et le bassin et la ride des Loyauté.
Le Grand Passage est caractérisé par un premier horst centré sur la latitude 18°35S
d’orientation N120 et un second situé sur la longitude 163°24E. Le manque de données sur la
ride de Norfolk ne nous permet pas d’apprécier l’effet des accidents transverses.
La remontée de socle que nous avons identifié entre 18°S et 18°30S, sur la marge Nord-Est de
la ride de Norfolk, et sur la bordure Nord-Ouest du bassin des Loyauté suit une orientation
N150. Elle isole une dépression du socle identifiée à 4.4 s.t.d. de profondeur. Le fond de la
dépression est basculé vers le Nord Est en direction de la remontée de substratum.
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
SW
SW
Fig. 3-30 : Profil de sismique multitraces AUS114 (campagne Austradec, 1972). Localisation Fig. 3-24 ; I, II, III, IV, V :
séquences sédimentaires ; A, A', a, B, C : limites entre les séquences ; exagération verticale : 6. La couverture sédimentaire
dans le bassin des Loyauté est complète et constituée des cinq séquences sédimentaires. Les termes inférieurs de la couvertu-
re sont reconnues sur le socle acoustique de la ride des Loyauté et suggèrent une surrection de la ride contemporaine du dépôt
des séquences III et II donc située entre le Paléocène et l'Eocene supérieur.
- 150 -
I
A'
II
A
III
IV
C
V
?
?

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Fig. 3-31 : Profil de sismique multitraces M277 (campagne Mobil, 1972). Localisation Fig. 3-24 ; exagération verticale:
6. Le substratum de la ride des Loyauté est couvert par une séquence sédimentaire consolidée. Entre les iles de Lifou et de
Maré des édifices volaniques se présentent sous la forme d'atolls caractérisés par une dépression centrale remplie de sédiments.
- 151 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Fig. 3-32 : Profil de sismique monotrace Z2-PR25-6 (campagne ZoNéCo 2, 1995). Localisation Fig. 3-24 ;
exagération verticale : 13. Des pointements volcaniques identifiés sur la ride des Loyauté se sont mis en
place le long des ruptures de pente des édifices tabulaires.
Le substratum du bassin des Loyauté semble être structuré de façon plus complexe que celle
définie à partir des données de bathymétrie (Fig. 3-25). La topographie du bassin est
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
irrégulière constituée de deux parties profondes séparées par une remontée des isochrones du
socle acoustique centrée sur 21°S et d’orientation N080. Du Nord du bassin jusqu’à 20°S,
l’axe du bassin suit des orientations passant successivement de N150 à N120 puis N140. Il est
décalé progressivement par des accidents transverses à jeu dextre, d’orientation N070 et N080
qui le font passer, aux environs de 20°S, le long de la marge orientale de la ride de Norfolk.
La seconde dépression correspond à un bassin fermé compris entre 20°30S et 21°30S,
d’orientation N150. Ce bassin apparaît décalé vers l’Est par rapport à la terminaison
méridionale de la première dépression. Cette position semble indiquer que le seuil acoustique
séparant les deux bassins a joué de façon dextre. Cependant, d’après la carte des isochrones
(Fig. 3-25), il apparaît d’une part que l’orientation N150 du bassin fermé est indépendante du
reste des structures et d’autre part que sa terminaison septentrionale de forme arquée vers
l’Ouest a été déformée par un accident transverse à jeu sénestre et d’orientation N080. Nous
pouvons déjà souligner que seuls les accidents senestres sont observés sur la carte de
bathymétrie, ce qui nous amène à suggérer la reprise d’anciens accidents dextres en sens
opposé.
Des pointements de socle acoustique centrés sur 18°50S, 19°05S, 19°25S, 19°50S et 20°S
percent à plusieurs reprises la topographie de la bordure occidentale du substratum du bassin.
Il sont alignés selon une direction N140.
Le substratum de la ride des Loyauté est constitué d’une succession d’édifices alignés selon la
direction N140. Ces édifices d’orientation N170 à N010 sont décalés par des accidents
transverses à jeux essentiellement sénestre. Des pointements volcaniques sont épars sur
l’ensemble de la ride.
II-2.1.2 La Zone Sud Calédonie
La Zone Sud Calédonie est comprise entre 21°S-26°10S et 164°E-171°10E. Il s’agit de la
prolongation méridionale de la zone Est Calédonie située au Sud de la zone de collision entre
la ride des Loyauté et l’arc des Nouvelles-Hébrides. Nous allons dans cette partie nous
pencher, outre la ride de Norfolk et le bassin et la ride des Loyauté, sur : 1/ le substratum de la
partie orientale du bassin de Nouvelle-Calédonie. Il nous permettra de mieux apprécier la
transition entre les zones d’étude « Ouest » et « Est et Sud » Calédonie ; 2/ sur la portion
Nord-Ouest du bassin Sud Fidjien qui situé de façon comparable au bassin Nord Loyauté
entre la ride des Loyauté à l’Ouest et la fosse des Nouvelles-Hébrides à l’Est, pourrait
correspondre à la prolongation méridionale de ce dernier. La carte des isochrones du socle
acoustique nous permet d’analyser les directions structurales contrôlant la Zone Sud
Calédonie (Fig. 3-33).
- 153 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Fig. 3-33 : Carte des isochrones du socle acoustique de la Zone Sud Calédonie. s.t.d. : seconde temps double.
Le substratum du bassin de Nouvelle-Calédonie est incliné vers l’Est au pied de la marge
occidentale de la Nouvelle-Calédonie et atteint jusqu'à 7.8 s.t.d. de profondeur. Le profil
sismique multitraces LHRNC-C (Fig. 3-34) de la campagne Franco-Australienne FAUST
(1998) montre l’existence d’un réflecteur profond situé entre 8.5 et 9 s.t.d. alors que la
sommet est situé à 6.8 s.t.d. de profondeur. Ce réflecteur profond, également discerné sur le
profil LHRNC-D, peut être interprété comme représentant la discontinuité de Mohorovicic.
Deux « rides acoustiques » ont été identifiées dans le bassin de Nouvelle-Calédonie et
culminent respectivement à moins de 5 s.t.d. et 4 s.t.d. de profondeur. La ride située la plus à
l’Est correspond à la bordure occidentale du bassin Ouest Calédonien qui est coincé entre le
bassin de Nouvelle-Calédonie et la ride de Norfolk. La figure 3-34 montre que la bordure de
ce bassin est constituée par des blocs basculés vers l'Ouest (Fig. 3-35). Entre ces blocs, le
remplissage sédimentaire en éventail indique un épisode tectonique de type rifting. La
disposition des blocs entre eux indique qu’une phase compressive a rejoué le long des
anciennes failles nomales. La nature du substratum apparaît souligné par de courtes
hyperboles de diffraction faisant penser à un plancher océanique.
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
NE
Fig. 3-34 : Profil de sismique multitraces LHRNC-C (campagne FAUST1, 1998). Localisation Fig. 3-24 ; I, II, III, IV
et V : séquences sédimentaires ; exagération verticale : 12. La couverture sédimentaire du bassin de Nouvelle-Calédonie,
épaisse en moyenne de 3 s.t.d., est constituée des cinq séquences sédimentaires et atteint 3000m de puissance. Elle
repose sur le plancher du bassin de Nouvelle-Calédonie à 6.8 s.t.d., soit 5700m, de profondeur. La séquence présente
au centre du bassin une figure de type anticlinal de compensation marquant l'effet local d'une faille normale. Un réflecteur
profond situé entre 8.5 et 9 s.t.d. peut-être interprété comme représentant la discontinuité de Mohorovicic située
aux environs de 12500m de profondeur. L'épaisseur de la croûte d'environ 7km confirmerait son caractere océanique.
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
W
0
2
4
s.t.d.
6
8
300
Fig. 3-35 : Profil de sismique multitraces AUS103 (campagne Austradec, 1972). Localisation Fig. 3-24 ; I, II, III, IV,V:
séquences sédimentaires ; A, A', B, C : limites entre les séquences ; exagération verticale : 3. La limite entre la ride de
Norfolk et le bassin des Loyauté est marquée par un écaillage du substratum du bassin des Loyauté.
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Au Sud de la Grande Terre, aux environs de 23°10S, la ride de Norfolk se dédouble, les
données de sismique permettent de distinguer une structuration différente entre les deux
« digitations » (Fig. 3-36). Le sommet de la ride de Norfolk s.s. est couvert par une séquence
sédimentaire consolidée comme le suggère la figure 3-37.
Fig. 3-36 : Profil de sismique multitraces NC9 (campagne Gulf, 1972). Localisation Fig. 3-24 ; exagération
verticale : 3. La limite entre la ride de Norfolk et le bassin des Loyauté est marquée par un écaillage du
substratum du bassin des Loyauté.
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Fig. 3-37 : Profil de sismique multitraces LHRNC-C (campagne FAUST1, 1998). Localisation Fig. 3-24 ; I, II, III, IV
et V : séquences sédimentaires ; exagération verticale : 12. La ride de Norfolk, qui supporte la Nouvelle-Calédonie est
marquée par une surface d'érosion indiquant une période d'émersion située entre l'Eocène supérieur et l'Oligocène supérieur.
La couverture sédimentaire du bassin des Loyauté, complète et constituée des cinq séquences sédimentaires,
d'âge Crétacé inférieur à Actuel à l'Ouest, s'amincit vers l'Est où seules les séquences d'âge Eocène supérieur à Actuel
sont reconnues. Une succession d'écailles du substratum du bassin des Loyauté se sont mises en place, in situ dans le
bassin, durant le dépôt des séquences III et II. Des déformations compressives sont ainsi mises en évidence entre le Paléocène
et l'Eocène supérieur. Le paroxysme de la déformation étant d'âge Eocène supérieur et contemporain de l'obduction
des ophiolites de Nouvelle-Calédonie.
- 158 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Le substratum de la digitation située à l’Est du sommet de la ride de Norfolk est de
topographie plane identifié à 0.5 s.t.d. de profondeur. La nature de ce substratum semble être
de type sédimentaire (Fig. 3-38).
Le substratum du bassin des Loyauté présente les caractéristiques de type plancher océanique
comme il était déjà défini dans la partie Est Calédonie (Fig. 3-39). Une « ride acoustique »,
dont le sommet est identifié à 3.4 s.t.d. de profondeur semble avoir déformé la couverture
sédimentaire. Elle sépare en deux parties le bassin des Loyauté (Fig. 3-33).
La partie occidentale du bassin est caractérisée par des remontées de socle acoustique qui se
présentent sous différentes formes (Fig. 3-38) : 1/ des structures de type plate-forme
carbonatée qui semblent-il n’ont pas déformé la séquence I.; 2/ des blocs couverts de
sédiments consolidés et basculés traversés par des intrusions volcaniques ; 3/ des édifices
volcaniques ; 4/ des remontées de socle mises en place selon le jeu de failles inverses (Fig. 3-
35 et 3-37). La continuité observée entre le plancher océanique et ces remontées de
substratum suggère un écaillage du plancher océanique. Ces remontées semblent correspondre
à certains reliefs sous-marins identifiés en bathymétrie, de taille relativement réduite, ne
dépassant pas 50km de longueur, et étroits, étirés selon une orientation Nord-Sud.
La partie orientale du bassin des Loyauté est marquée par un axe situé le long de la ride des
Loyauté pouvant atteindre 6 s.t.d. de profondeur (Fig. 3-33).
Le substratum de la ride des Loyauté apparaît sous une forme d’une « ride acoustique »,
marquée par l’isochrone 4 s.t.d., identique à celle décrite dans le paragraphe consacré à la
Zone Est Calédonie. Le sommet de cette ride est marqué par des réflecteurs relativement
continus faisant penser à un socle de type sédimentaire. La carte des isochrones indique
l’existence d’édifices tabulaires et de pointements volcaniques sur la ride. Les édifices
marqués par des sommets de topographie plane, sont couverts par des réflecteurs continus et
de forte amplitude caractéristiques de plateaux carbonatés (Fig. 3-39). Nous constatons que
tous les édifices culminent en moyenne entre 0.8 et 1.2 s.t.d. de profondeur. Il semblerait que
ces plateaux carbonatés puissent être comparer aux édifices que nous avons identifié au Nord
de la ride des Loyauté. La formation des plateformes carbonatées suggère qu’à un moment
donnée de leur existence ces édifices se sont trouvés émergés, affleurants. Le fait de trouver
ces plateaux à des profondeur de l’ordre de 1000 m pourrait indiquer que la ride a subsidé de
façon sensible depuis leur formation. Des édifices volcaniques ont observés entre les édifices
tabulaires (Fig. 3-39). La fraîcheur des relief de ces pointements semble indiquer une
formation en contexte marin. Ils traversent la couverture sédimentaire en la déformant sur
plus de la moitié de son épaisseur.
- 159 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Fig. 3-38 : Profil de sismique multitraces LHRNC-C (campagne FAUST1, 1998). Localisation Fig. 3-24 ; I, II, III, IV
et V : séquences sédimentaires ; exagération verticale : 12. La couverture sédimentaire du bassin des Loyauté, complète
et constituée des cinq séquences sédimentaires d'âge Crétacé inférieur à Actuel. Des mouvements de surrection verticale
de la ride des Loyauté et des écailles de substratum du plancher du bassin des Loyauté sont mis en évidence par la déformation
de la couverture sédimentaire.
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Fig. 3-39 : Profil de sismique monotrace Z1-PR46 (campagne ZoNéCo 1, 1996). Localisation Fig. 3-24 ; exagération
verticale : 13. La ride des Loyauté est constituée d'édifices volcaniques recouverts de plateaux carbonatés. Ces édifices
ont donc été sub-affleurants durant une certaine période située entre l'Eocène supérieur et l'Oligocène supérieur.
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1
3
s.t.d.
5

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Nous distinguons sur la carte des isochrones du socle acoustique de la Zone Sud Calédonie
(Fig. 3-33) un changement d’orientation de l’ensemble des rides et des bassins, de N140 à
N160/Nord-Sud, suggéré par un linéament transverse d’orientation N080. Ce changement est
identifié entre 23°20S et 22°40S sur les rides de Norfolk et des Loyauté. Dans la région située
au Nord de ces latitudes, qui correspond à la terminaison méridionale de la zone
précédemment décrite, nous retrouvons le parallélisme existant entre la ride de Norfolk, le
bassin des Loyauté et la ride des Loyauté, l’ensemble étant orienté N140. Dans la région
située au Sud, les directions structurales sont divergentes et passent à Nord-Sud pour la ride
de Norfolk, N170-N160 pour le bassin des Loyauté et N160 pour la ride de Fairway.
Dans le bassin de Nouvelle-Calédonie, nous avons mis en évidence l’existence de deux rides
de socle. Ces rides, d'orientation N160 à Nord-Sud, sont décalées par un linéament transverse
d'orientation N060.
Le substratum de la ride de Norfolk apparaît structuré en « marches d’escalier » à regard vers
le Sud. En effet, trois approfondissement brutaux ont été observés aux environs de 23°10S,
24°10S et 25°30S soulignés par des accidents transverses respectivement N080, N060 et Est-
Ouest et guidant des dénivelés compris entre 0.8 et 1 s.t.d. d’amplitude. Le dédoublement de
la ride de Norfolk que nous avons identifié sur les profils de sismique s’étend entre 22°30S et
23°30S (Fig. 3-33). Cette « digitation » de la ride passe de N140 à Nord-Sud au Sud de
23°10S.
Le changement d’orientation, de N140 à N160, du substratum du bassin des Loyauté est
matérialisé par une remontée des isochrones formant un plateau d'orientation N050. Des hauts
topographiques, d’orientation identique culminent à 0.8 s.t.d. de profondeur. La région située
au Nord du changement d’orientation est caractérisée par un resserrement des isochrones qui
délimite un bassin large de 50 km. La région située au Sud est marquée par une « ride » de
socle acoustique, culminant à 3.4 s.t.d. de profondeur, qui la sépare en une partie occidentale
et une partie orientale. Au Sud de 24°S, le substratum est constitué de bassins isolés atteignant
4.6 s.t.d. de profondeur, d'orientation N160. Le substratum de la partie orientale du bassin est
d'orientation générale N160. Un linéament transverse N080 décale vers l'Ouest l'axe du bassin
des Loyauté aux environs de 24°30S.
Le substratum de la ride des Loyauté passe de N140 à N160 au Sud de 22°30S. Le segment
situé au Nord, d’orientation N140, entre en collision avec l'arc des Nouvelles-Hébrides aux
environs de 22°S. Sur le segment situé au Sud, les édifices, d’orientation Nord-Sud à N020,
constituant la ride sont alignés selon une direction N160. A 23°30S, la forme sigmoïde des
édifices indique l’effet d’une accident d’orientation N080 à jeux senestre.
- 162 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Le substratum du bassin Sud Fidjien est observé entre 23°40S et 25°30S. L’axe du bassin, qui
atteint 6.2 s.t.d. de profondeur moyenne, semble longer le flanc oriental de la ride des
Loyauté. Deux édifices, déjà identifiés en bathymétrie, sont allongés selon une direction
N070.
En conclusion, les structures reconnues dans la Zone Est et Sud Calédonie sont constituées de
différents types de substratum. La ride de Norfolk peut être considérée comme étant n
fragment de croûte continentale, qui a été traversé par des pointements volcaniques et sur
lequel des éléments de croûte océanique ont été charriés. La ride des Loyauté se présente
comme un alignement d’édifices volcaniques mis en place selon deux phases de volcanisme.
Le plancher du bassin des Loyauté, de nature océanique, présente sur sa partie occidentale,
entre 22°45S-24°S, de remontées de socle d’orientation Nord-Sud.
II-2.2 La couverture sédimentaire
La couverture sédimentaire de la Zone Est Calédonie est constituée de cinq séquences
sédimentaires. Nous avons distingué ces séquences par corrélation avec les interprétations des
profils de sismique multitraces de la Zone Ouest Calédonie. Les données de sismique
réfraction réalisées dans le bassin des Loyauté (campagne NOVA, 1972) suggèrent trois
échelles de valeur de vitesse de propagation des ondes. La première est de 2.1 km/s, la
seconde varie entre 2.9 et 3.0 km/s et la troisième entre 4.7 et 4.9 km/s. Ces valeurs suivent
les estimations théoriques formulées pour des séquences de sédiments meubles à consolidés.
Les vitesses choisies dans la zone Ouest Calédonie nous semblent suffisamment cohérentes
avec ces valeurs. C’est pourquoi, par souci d’homogénéité, nous appliquerons des vitesses
identiques à savoir : 2.2 km/s pour les séquences I et II ; 3 km/s pour la séquence III ;
3.5 km/s pour la séquence IV et 4 km/s pour la séquence V. Ces épaisseurs ainsi obtenues,
resteront purement indicatives et n’auront pour effet que de formuler des ordres de grandeur
relatifs des séquences.
II-2.2.1 La séquence V
Cette séquence est à la fois présente dans les bassins de Nouvelle-Calédonie, Ouest
Calédonien et des Loyauté. Nous l’identifions, dans le bassin de Nouvelle-Calédonie entre les
remontées du socle acoustique (Fig. 3-34 et 3-35) et dans le bassin Ouest Calédonien sur
0.3 s.t.d. d’épaisseur (600 m) (Fig. 3-34). Elle apparaît clairement dans l’ensemble du bassin
des Loyauté (Fig. 3-28, 3-29, 3-27, 3-37), d’épaisseur constante aux environs de 0.5 s.t.d.
(2000 m). Elle suit les basculements du substratum dans la partie septentrionale du bassin des
Loyauté et apparaît déformée par les remontées de socle acoustique dans la partie
méridionale. Nous noterons que dans cette partie méridionale, la séquence V diminue en
- 163 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
épaisseur et peut même ne plus être identifiée entre les écailles situées les plus à l’Ouest
(Fig. 3-36).
Nous avons montré que le substratum des rides de Norfolk et des Loyauté était caractérisé par
un aspect de couverture sédimentaire consolidée (Fig. 3-30 et 3-35). Il est envisageable
d’attribuer ce caractère à la présence de la séquence V. Sur les derniers profils réalisés dans la
zone lors de la campagne FAUST (1998), la limite inférieure de la série sédimentaire couvrant
le sommet du substratum est identifiée (Fig. 3-37). Cette séquence semble présenter des
termes antérieurs à la séquence V reconnue dans les bassins, comme nous l’avions déjà
constaté sur le sommet de la ride de Lord Howe. Nous la distinguerons de la séquence V
observée dans les bassin en la qualifiant de « séquence VI ».
II-2.2.2 La séquence IV
La séquence IV a été reconnue dans les bassins de Nouvelle-Calédonie, Ouest Calédonien et
des Loyauté. Elle apparaît dans des proportions plus importantes dans le bassin de Nouvelle-
Calédonie, où elle peut atteindre 0.8 s.t.d. d'épaisseur (1400 m) que dans le bassin des
Loyauté, où elle est identifiée sur 0.6 s.t.d. (1000 m) d’épaisseur ou dans le bassin Ouest
Calédonien où parfois elle peut être difficilement dissociable de la séquence V (Fig. 3-28, 3-
29, 3-30, 3-35 et 3-37). Les observations que nous avons formulé en ce qui concerne la
déformation de la séquence V dans le bassin des Loyauté s’avèrent valables pour la séquence
IV. Elle suit les basculements du socle acoustique et de la séquence V et son épaisseur
diminue vers l’Ouest dans la partie méridionale du bassin.
Elle est absente sur le sommet de la ride de Norfolk, en raison d’un non-dépôt, ou à l’effet
d’une période d’érosion (Fig. 3-35 à 3-37) Le sommet de la ride étant marqué par une surface
d’érosion, c’est cette éventualité qui sera retenue.
Il apparaît sur la figure 3-30 que la séquence IV est identifiée sur la ride des Loyauté sur
0.5 s.t.d. d’épaisseur.
II-2.2.3 La séquence III
La séquence III est caractérisée par des variations d’épaisseur dans les bassins de Nouvelle-
Calédonie, Ouest Calédonien et des Loyauté. Dans le bassin de Nouvelle-Calédonie, la
séquence atteint 0.6 s.t.d. d'épaisseur (900 m) (Fig. 3-35). Ces variations d’épaisseur évoquent
un environnement à paléo-reliefs marqués. Cette séquence apparaît, de même que les
séquence sous-jacentes, déformée par la remontée de la « ride acoustique ». Son épaisseur est
presque nulle sur le sommet de la structure.
- 164 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Dans le bassin Ouest Calédonien, la séquence s’épaissit vers l’Ouest et atteint au pied de la
bordure occidentale du bassin 0.6 s.t.d. d’épaisseur (900 m). Elle est disposée en éventail
entre les blocs constituant la bordure occidentale du bassin. Mais un basculement postérieur
de la séquence indique que des effets compressifs ont provoqué une surrection de la bordure
par le jeu de failles inverses.
Dans le bassin de Loyauté, la séquence est marquée par un épaississement de 0.5 à 0.8 s.t.d.
(750 à 1200 m) vers le Sud (Fig. 3-29, 3-30 et 3-37). De plus dans la partie méridionale du
bassin le dépôt centre de la séquence est situé le long de la ride des Loyauté (Fig. 3-37). La
figure 3-41 nous permet d’attirer l’attention sur le fait que l’ensemble des séquences III , IV et
V est déformée par les remontées de substratum.
Fig. 3-40 : Profil de sismique monotrace Z3-PR39 (campagne ZoNéCo 3, 1996). Localisation Fig. 3-24 ; I, II,
III, IV, V : séquences sédimentaires ; A, A’, B, C : limites entre les séquences ; exagération verticale : 10. La
ride des Loyauté est marquée par deux phases de volcanisme. La première phase, supposée être situé d’après
la déformation de la couverture sédimentaire entre le Paléocène et l’Eocène supérieur, à permis la formation
de gros édifices tabulaires. La seconde phase, plus récente, est située entre le Miocène inférieur et le
Miocène supérieur et peut être corrélée au volcanisme identifié sur l’île de Maré et datée à 9 Ma par
Baubron et al., 1976.
- 165 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
La séquence IV est difficilement identifiable sur le sommet de la ride de Norfolk mais
reconnue sur la ride des Loyauté sur 0.2 s.t.d. (300 m) d’épaisseur. Elle est plissée, déformée
par une surrection de la ride des Loyauté que nous pouvons considérer comme postérieur au
dépôt de la séquence.
Fig. 3-41 : Profil de sismique monotrace Z3-PR27 (campagne ZoNéCo 3, 1996). Localisation Fig. 3-24 ; I, II,
III, IV, V : séquences sédimentaires ; A, A’, B, C : limites entre les séquences ; exagération verticale : 10.
Des mouvements de surrection de la ride des Loyauté sont mis en évidence par une déformation de
l’ensemble des séquences sédimentaires V à II et semblent de ce fait être situés entre le Paléocène et
l’Oligocène supérieur.
II-2.2.4 La séquence II
La séquence II présente un aspect comparable à celui de la Zone Ouest Calédonie. Elle est
d’épaisseur maximale dans les bassins, et se biseaute au contact des rides et des autres
remontées de substratum.
Dans le bassin de Nouvelle-Calédonie, la séquence peut atteindre 0.4 s.t.d. (440 m)
d’épaisseur (Fig. 3-34). Elle n’est pas identifiée sur le sommet des « rides de socle
acoustique » observées dans le bassin de Nouvelle-Calédonie.
- 166 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Nous l’observons dans le bassin Ouest Calédonien où elle apparaît déformée par la remontée
de la bordure occidentale du bassin (Fig. 3-34 et 3-35).
Dans la partie la moins profonde du bassin des Loyauté, la séquence s’épaissit vers l’Est au
pied de la ride des Loyauté et passe de 0.2 à 0.4 s.t.d (220 à 440 m) d’épaisseur (Fig. 3-39).
Dans la partie méridionale du bassin, l’épaississement de la séquence est inverse orienté vers
la ride de Norfolk où elle peut atteindre 0.6 s.t.d. d’épaisseur (660 m) (Fig. 3-38). Dans la
partie septentrionale du bassin des Loyauté, on observe un épaississement important de la
séquence qui peut atteindre 0.7 s.t.d. (770 m) d’épaisseur compris entre les latitudes 20°S et
22°S (Fig. 3-38). Il illustre le fait que le dépôt de la séquence II est localement influencé de
façon significative par l’érosion de reliefs avoisinants.
La séquence II est remplacée sur le sommet de la ride de Norfolk par une surface d’érosion
marquée par le réflecteur A.
Elle est identifiée sur la ride des Loyauté mais avec une épaisseur variable comprise entre 0.2
et 0.5 s.t.d. (220 à 550 m). Il semblerait d’après la figure 3-30 qu’elle puisse être latéralement
remplacée par une surface érosive, ou par une absence de sédimentation, puisque nous
observons sur cette figure le contact directe entre la séquence I et la séquence III.
II-2.2.5 La séquence I
La séquence I a été identifiée sur l’ensemble des structures constituants la Zone Est
Calédonie, à l’exception des plateaux rhodolitiques de la ride des Loyauté.
Elle s'épaissit au pied de la bordure occidentale de la Nouvelle-Calédonie jusqu'à 1 s.t.d.
(1100 m) d'épaisseur. Des figures progradantes vers le centre du bassin indiquent un apport
sédimentaire en provenance de la Grande Terre. La base de la séquence est horizontale
identifié à 5.6 s.t.d. de profondeur et remonte en direction de la marge Est Calédonienne à
4 s.t.d. de profondeur. La séquence I passe, vers le Sud, de 0.2 s.t.d. à 1.4 s.t.d. d’épaisseur
(220 à 1500 m).
Dans le bassin Ouest Calédonien, la séquence semble d’épaisseur constante de 0.5 s.t.d. en
moyenne (550 m). Nous avons observé que la limite entre le bassin de Nouvelle-Calédonie et
le bassin Ouest Calédonien est marqué par des systèmes de blocs basculés repris en système
compressif (cf § III-2.1). La base de la séquence, horizon A, est déformée au pied oriental de
la bordure (Fig. 3-35) ce qui contraint la phase de tectonique compressive pendant le dépôt de
la base de la séquence. Cependant, aux environs de 25°30S, la couverture sédimentaire est
déformée sur toute son épaisseur, séquence I comprise, laissant transparaître les effets d’une
tectonique récente voire sub-actuelle (Fig. 3-34).
- 167 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Dans le bassin des Loyauté, l’épaisseur de la séquence I passe de 1 s.t.d. (1100 m) dans la
partie septentrionale à 0.5 s.t.d. (550 m) dans la partie méridionale (Fig. 3-38), en relation
probable avec la distance de la zone d’apport de sédiments. Dans la partie septentrionale du
bassin, les réflecteurs internes de la séquence sont sub-horizontaux et déposés en onlap sur les
séries sous-jacentes inclinées au pied de la marge Est Calédonienne (Fig. 3-30). L’obliquité
entre les séquences suggère que le dépôt de la dernière séquence est postérieur au
basculement des séquences sous-jacentes. La partie méridionale du bassin des Loyauté est
constituée par des remontées de socle isolants des bassins sur sa moitié occidentale et par un
bassin unique sur sa moitié orientale. La séquence I présente une épaisseur relativement
constante de l’ordre de 0.5 s.t.d., soit 550 m dans l’ensemble des bassins. Elle diminue en
épaisseur sur les remontées de socle, sur lesquelles elle ne fait plus que 0.2 s.t.d. (220 m)
d’épaisseur. Dans la partie orientale du bassin la séquence I est déformée. Il ressort de la
figure 3-42 que la série est subdivisée en deux sous-unités et que les variations d’épaisseur
semblent en fait absorbées par l’unité inférieure.
Dans les bassins Nord Loyauté et Sud Fidjien, la séquence varie entre 0.5 et 0.7 s.t.d.
d’épaisseur et repose directement sur un substratum de type plancher océanique.
La séquence semble, sur le sommet de la ride de Norfolk, s’épaissir de part et d’autre de la
Nouvelle-Calédonie et passe de 0.2 s.t.d. (220 m) d’épaisseur à proximité de l’île (Fig. III-
2.4) à 0.8 s.t.d. (880 m) d’épaisseur au Sud de la ride (Fig. 3-35). La limite basale de la
séquence correspond à une surface érosive, marquée par l’horizon A. De ce fait, elle peut être
posée soit directement sur le socle acoustique, soit sur les séquences antérieures.
Sur la ride des Loyauté, la séquence I est située entre les édifices sur environ 0.5 s.t.d. (550 m)
d’épaisseur (Fig. 3-29, 3-30 et 3-32). La figure 3-40 montre que les intrusions volcaniques
identifiés se sont mises en place de façon contemporaine du dépôt de la moitié inférieure de la
séquence I.
II-2.2.6 Conclusion
Les données de sismique de la Zone Est et Sud Calédonie nous permettent de suggérer la
nature et la structure du substratum des bassins de Nouvelle-Calédonie, des Loyauté, Nord
Loyauté et Sud Fidjien et des rides de Norfolk et des Loyauté ainsi que de mettre en évidence
l’agencement, la répartition et la déformation de la couverture sédimentaire.
Le socle acoustique des bassins de Nouvelle-Calédonie, des Loyauté, Nord Loyauté et Sud
Fidjien présente des caractéristiques de croûte océanique. La couverture sédimentaire des
bassins de Nouvelle-Calédonie et des Loyauté est identique et constituée de cinq séquences
sédimentaires. Les bassins Nord Loyauté et Sud Fidjien montrent un remplissage ne
comprenant que la séquence superficielle.
- 168 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Dans le bassin de Nouvelle-Calédonie, la discontinuité du Moho apparaît entre 8.5 et 9 s.t.d.
de profondeur (Fig. 3-34) (Van de Beuque et al., 1998b). La couverture sédimentaire, épaisse
en moyenne de 3 s.t.d., atteint 3000 m de puissance sur un plancher océanique à 6.8 s.t.d. de
profondeur soit 5700 m, ainsi le Moho se situe aux environs de 12500 m de profondeur ce qui
confirme la nature océanique du bassin de Nouvelle-Calédonie.
Fig. 3-42 : Profil de sismique monotrace Z1-PR29 (campagne ZoNéCo1, 1993). Localisation Fig. 3-24 ; I, II :
séquences sédimentaires ; exagération verticale : 12. La séquence sédimentaire I, d’âge Oligocène supérieur
à Actuel, est subdivisée en deux sous-unités. La déformation de l’unité inférieur est d’âge supposée
Oligocène supérieur à Miocène moyen.
- 169 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Dans le bassin Ouest Calédonien, dont le substratum semble de nature océanique, la
couverture sédimentaire est constituée des cinq séquences sédimentaires comparables à celles
identifiées dans le bassin de Nouvelle-Calédonie. Ce qui revient à considérer ce bassin
comme un bassin océanique perché. Nous devons de ce fait revenir sur la coupe présentée
dans l’article (Van de Beuque et al., 1998b) ou nous avions attribué une nature continentale
au substratum de ce bassin.
Aux environs de 22°S, le substratum du bassin des Loyauté est surélevé au niveau du
changement d’orientation du bassin, où l’axe passe de N140 dans sa partie septentrionale à
N160 dans sa partie méridionale. La couverture sédimentaire est, à cette endroit, la plus mince
et ne fait que 2.7 s.t.d. d’épaisseur, où la séquence I atteint déjà 1 s.t.d. d’épaisseur. Dans la
partie septentrionale, la couverture sédimentaire est sensiblement la plus épaisse et peut
atteindre 4 s.t.d. de puissance. Dans la partie méridionale, des remontées de socle acoustique
le long de la marge orientale de la ride de Norfolk semblent correspondre à un écaillage du
substratum du bassin contrôlé par un système de failles inverses. La couverture sédimentaire
s’amincit progressivement sur ces structures d’Est en Ouest. alors que la séquence I garde une
épaisseur constante. Les séquences antérieures à la séquence superficielle sont basculées
parallèlement aux remontées de socle tandis que la séquence I présente des réflecteurs
subhorizotaux. Ceci laisse supposer que le dépôt de la dernière séquence sédimentaire est
postérieure à la remontée selon un jeu de failles inverses du substratum océanique.
Les bassins Nord Loyauté et Sud Fidjien présentent un substratum de type océanique.
L’épaisseur moyenne de la couverture sédimentaire y est comparable et ne dépasserait pas
700 m ce qui suggère une origine commune.
La ride de Norfolk est continue et présente les caractéristiques d’une plate forme sédimentaire
ayant subi une période d’érosion. Il semblerait que le sommet du substratum de la ride soit
couvert par une série déposée antérieurement à la séquence V, la plus ancienne des séquences
identifiées dans les bassins. De part et d’autre de l’île de Nouvelle-Calédonie, la ride
s’enfonce, couverte par la séquence I qui s’épaissit progressivement vers le Sud et peut
atteindre jusqu’à 1 s.t.d. (1100 m) d ‘épaisseur. Il ressort des cartes des isochrones du socle
acoustique que la direction Nord-Sud joue un rôle plus important que celui observé à partir
des données de bathymétrie. La ride est marquée sur sa marge Nord-Est par des écailles de
substratum que nous suggérons être de nature océanique, dont la mise en place de ces
structures est comparable a celle des structures reconnues dans la partie Sud-Ouest du bassin
des Loyauté le long de la ride de Norfolk. La couverture sédimentaire identifiée au Nord de la
ride de Norfolk est complète et consitutée des cinq séqeunces sédimentaires identifiées dans le
bassin des Loyauté. L’horizontalité de la séquence I indique que le dépôt n’a pas été déformé
par la mise en place des écailles et lui est donc postérieur. La ride de Norfolk se sépare en
- 170 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
deux aux environs de 22°S. Les structures correspondent au sommet de la ride, à l’Ouest, et à
une structure étroite, à l’Est, dont la mise en place est située entre les dépôts des séquences II
et I.
La ride des Loyauté est une structure discontinue et constituée d’une succession d’édifices
couverts par une plateforme carbonatée pouvant atteindre une centaine de mètres de
puissance. Cette plteaforme comparable à celle des îles Ouvéa, Lifou et Maré met en évidence
une période d’affleurement des édifices. Le fait que ces plateaux soient actuellement situés
aux environs de 1000 m de profondeur laisse à penser que la ride des Loyauté a connu depuis
une subsidence sensible depuis la formation de la plateforme. La subsidence de la partie
méridionale à été plus importante que celle de la partie septentrionale, où les plateaux sont
situés aux environs de 100 m et peuvent même être émergés. La couverture sédimentaire peut
atteindre 2 s.t.d. d’épaisseur entre les guyots consituant la ride. Les séquences V, IV et III sont
identifiées sur la ride des Loyauté. Ces trois séquences sont déformées, plissées. Cette
déformation indique que la ride des Loyauté a été surélevée, par le jeu d’une tectonique
compressive, de façon postérieure au dépôt de la séquence III. La séquence I, épaisse de
0.5 s.t.d., semble s’être déposée de façon homogène sur l’ensemble de la ride et ne paraît pas
déformée. La surrection du substratum de la ride s’est faite antérieurement au dépôt de la
séquence I et probablement de façon contemporaine au dépôt de la séquence II. Les
pointements volcaniques déjà observés en bathymétrie ont déformé la couverture sédimentaire
jusqu’à la moitié inférieure de la séquence I. L’alignement des édifices est décalé par des
accidents transverses principalement orientés N040 dans la partie Nord de la ride et N070-
N080 dans la partie Sud.
Le point marquant de cette étude des données de sismique de la Zone Est et Sud Calédonie est
basé sur l’observation de déformations sub-actuelles de la séquence I aux limites des bassins
et des rides, comme par exemple sur la bordure occidentale du bassin Ouest Calédonien et au
pied de la ride des Loyauté. Nous avons suggéré dans la Zone Ouest Calédonie que la
surrection de la ride de Lord Howe et la formation de la ride de Fairway étaient le résultat
d’une déformation intraplaque induite par la convergence des plaques Australienne et
Pacifique. De la même façon, la déformation de la couverture sédimentaire, reconnue à la
limite du bassin et de la ride des Loyauté et du bassin de Nouvelle-Calédonie et de la bordure
du bassin Ouest Calédonien, serait la répercussion de la subduction de la plaque Australienne
sous la plaque Pacifique, et de la collision entre la ride des Loyauté et l’arc des Nouvelles-
Hébrides.
- 171 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
II-3 Les données de gravimétrie et de magnétisme
Les données de géophysique marine de la Zone Est et Sud Calédonie regroupent depuis 1967
les informations de 30 campagnes intégrant des données de gravimétrie et 72 campagnes de
magnétisme. Ces campagnes ont été réalisées entièrement ou en partie dans la zone, certaines
sont des transits valorisés. Les données de gravimétrie ont été traitées pour donner les
anomalies à l'air libre en domaine marin et les anomalies de Bouguer simple à terre (d=2.67)
(Collot et al., 1987). Le calcul des anomalies gravimétriques étant différent, nous dissocierons
donc le contexte marin du contexte terrestre. La base de données de gravimétrie à terre
comprend quelques 2000 mesures, réalisées par le centre ORSTOM de Nouméa, dont 500
situées sur les îles Loyauté et quelques unes sur les îlots isolés de l’archipel des Chesterfield.
Les valeurs sont rapportées à la station de référence « Nouméa-ORSTOM », intégrée au
réseau international de bases gravimétriques, définie aux coordonnées 22°18’10’S et
166°27’20’’E à l’altitude 4.75 m et go=978865.33 mGal. Les anomalies magnétiques ont été
calculées dans le standard IGRF85. Les croisières qui présentaient encore des incohérences
aux intersections avec les autres campagnes ont été éliminées. Nous présenterons les données
de gravimétrie et de magnétisme selon une partie Est Calédonie, comprise entre les latitudes
16°-22S, et une partie Sud Calédonie, entre 21°-26°10S.
II-3.1 Les données de gravimétrie
La couverture des données d'anomalies gravimétriques à l'air libre de la Zone Est et Sud
Calédonie caractérisent les différentes structures constituant la zone de façon homogène
(Fig. 3-43). Les rides sont marquées par des anomalies positives de forte amplitude variant de
+120 à +180 mGal. Ces anomalies sont continues la ride de Norfolk et discontinues sur la ride
des Loyauté. Les bassins sont marqués par des anomalies gravimétriques de faible amplitude
pouvant atteindre -30 à -40 mGal. Enfin la fosse des Nouvelles-Hébrides est marquée par une
anomalie négative de forte amplitude, comprise entre des valeurs de -150 à –220 mGal. Une
anomalie gravimétrique d’orientation N140 et pouvant atteindre –80 mGal, marque la côte
Nord-Ouest Calédonienne.
La Zone Est Calédonie montre des anomalies gravimétriques sur les rides de Norfolk et des
Loyauté, d'orientation N150 à N140 au Sud de 20°S (Fig. 3-44).
Les anomalies situées sur la ride de Norfolk atteignent la valeur de +150 mGal. Elles sont
discontinues et grossièrement concentriques sur les récifs d'Entrecasteaux. Un massif situé à
l'Est des récifs, compris entre 18°15S et 18°30S, est marqué par une anomalie gravimétrique
positive d'orientation N140. Ces anomalies se ferment a hauteur du Grand Passage. Au Sud,
dans le Grand Lagon Nord entre 18°50S et 20°S, apparaissent deux anomalies gravimétriques
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
positives situées à l’Ouest et à l’Est, d'orientation respectivement N160 à N170 et de valeurs
+110 et +120 mGal. Elles sont séparées par des anomalies atteignant +80 mGal et semblent se
prolonger jusqu’à 22°S, sur les flancs occidental et oriental de la Nouvelle-Calédonie,
atteignant respectivement des valeurs variant entre +100 et +180 mGal. La Nouvelle-
Calédonie est marquée par des valeurs d’anomalies de Bouguer simple de l’ordre de
+50 mGal, et d'orientation principalement N140 (Fig. 3-45). Un maximum de +100 mGal est
identifié sur l’extrémité méridionale de l’île.
Fig. 3-43 : Navigation des campagnes intégrant des données de gravimétrie dans la Zone Est et Sud Calédonie.
- 173 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Les linéations gravimétriques observées sur la ride des Loyauté, d'orientation N120 à N130,
sont décalées vers l'Ouest par des linéaments transverses principalement N040 (Fig. 3-43). La
zone de collision entre la ride des Loyauté et l’arc des Nouvelles-Hébrides se situe aux
environs de 22°S. Les segment de la ride situés immédiatement au Sud de la zone de collision
présentent des anomalies d'orientation Nord-Sud, pouvant atteindre +130 mGal décalées par
des linéaments transverses d'orientation N070 à N080.
Fig. 3-44 : Carte des anomalies gravimétriques de la Zone Est Calédonie.
L’extrémité septentrionale du bassin des Loyauté, est marquée par une anomalie
gravimétrique négative, variant de -50 à –110 mGal. La forme convexe vers le Nord-Ouest de
la linéation suit les orientations progressives de N020 à Est-Ouest, déjà définies à partir des
données de bathymétrie. Un linéament transverse, d’orientation N040 et centré sur 17°45S,
décale de façon senestre ces anomalies gravimétriques. Le bassin des Loyauté est marqué par
l'isanomale de valeur "0" qui suit les orientations N150 puis N140 au Sud de 19°S. Des monts
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
sous-marins situées, entre les latitudes 18° et 19°S, le long de la côte orientale de la Nouvelle-
Calédonie sont marquées par des anomalies gravimétriques positives atteignant des valeurs
comprises entre +40 et +140 mGal d’orientation N140. La portion du bassin isolée entre ces
anomalies et la côte Calédonienne est caractérisé par une anomalie négative atteignant la
valeur de –30 mGal. Deux édifices, de forme circulaire, situés dans le prolongement de ces
monts sous-marins ont identifiés aux environs de 19°S. Un seuil de valeur gravimétrique de
+20 mGal ferme la terminaison Sud de la partie septentrionale du bassin des Loyauté aux
environs de 22°10S. Ce seuil, d'orientation N070 est situé à 200 km au Sud de la zone de
collision entre la ride des Loyauté et l'arc des Nouvelles-Hébrides. La zone de collision est
marquée par une diminution des valeurs d'anomalies de -200 à –150 mGal et un décalage
sénestre, déjà mis en évidence par Monzier et al. (1990).
La portion Sud-Ouest du bassin Nord Fidjien est marquée par des anomalies comprises entre
les valeurs +50 à +80 mGal.
Fig. 3-45: Carte des anomalies gravimétriques de Bouguer (d=2.67) de la Nouvelle-Calédonie.
La Zone Sud Calédonie présente des anomalies gravimétriques qui s'alignent grossièrement
selon des directions Nord-Sud et N160 respectivement sur les rides de Norfolk et des Loyauté
(Fig. 3-46). Les anomalies gravimétriques identifiées sur ces structures sont orientées entre
N170 et N020.
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Le sommet de la ride de Norfolk est couvert par les données de gravimétrie jusqu'à 24°S. Les
valeurs d'anomalies observées sont faibles et ne dépassent pas +40 mGal. Elles semblent
souligner une direction N110 aux environs de 23°20S.
Les anomalies gravimétriques semblent différentes sur la ride des Loyauté. Elles atteignent
des valeurs de +180 mGal et soulignent les édifices sous-marins déjà définis à partir des
données de bathymétrie. Ces anomalies font en moyenne 50 à 60 km. Elles sont de forme
sigmoïde et leur orientation principale passe selon les édifices de N010, N170 à Nord-Sud.
Des linéaments transverses, d'orientation N070, décalent les anomalies selon un jeu dextre.
Le bassin de Nouvelle-Calédonie est marqué par une anomalie gravimétrique négative,
comprise entre 18°15S et 22°30S, qui atteint la valeur de –80 mGal. Elle est située au pied de
la côte ouest Calédonienne et suit une orientation N140. Cette anomalie est interrompue au
Sud par un linéament transverse, d'orientation N110, marqué par des valeurs positives de +20
à +30 mGal, situé dans le prolongement de celui décrit sur le sommet de la ride de Norfolk.
Le bassin des Loyauté comprend deux parties distinctes :
La partie occidentale du bassin marquée par une anomalie positive de forte amplitude,
atteignant une valeur de +100 mGal, d’orientation N160. Elle souligne le dédoublement de la
ride de Norfolk observé en bathymétrie. Le changement d'orientation de cette anomalie est
brutal, et situé précisément à 23°10S et 168°E, où la direction passe de N140 à Nord-Sud.
Nous observons au sud de la partie occidentale du bassin des anomalies gravimétriques
positives pouvant atteindre +90 mGal. Elles sont de tailles réduite ne dépassant pas 20 km de
large et sont d'orientation N160 et/ou Nord-Sud. Une diminution des valeurs d'anomalies à
+20 mGal, centrée sur 24°20S, marque une linéation transverse d'orientation N080 à Est-
Ouest.
La partie orientale du bassin des Loyauté est marquée par une anomalie gravimétrique
négative dont les valeurs ne dépassent pas -20 mGal et d'orientation N160 parallèle à la ride.
L'extrémité Nord-Ouest du bassin Sud Fidjien est marquée par deux rides sous-marines
soulignées par des valeurs d'anomalies positives comprises entre +80 et +100 mGal et qui
pourraient être considérées comme des guyots. Elles sont d'orientation N080 et situées
respectivement à 23°40S et 24°20S. La ride la plus septentrionale se raccorde à un mont de la
ride des Loyauté. La bordure occidentale du bassin Sud Fidjien est soulignée par un linéation
négative de faible amplitude n'excédant pas la valeur gravimétrique de -10 mGal. Elle est
située au pied de la ride des Loyauté et d’orientation subméridienne.
Les trois directions principales, N150, N140 et Nord-Sud, soulignées par les anomalies
gravimétriques reprennent les directions marquées par la bathymétrie. La première est
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
reconnue dans la portion septentrionale, au Nord de 20°30S, de la zone et concerne les rides
de Norfolk et des Loyauté et le bassin des Loyauté. La seconde guide ces structures sur une
portion comprise entre les latitudes 20°30S et 22°30S. La dernière se situe au Sud de 22°30S.
Elle marque le sommet de la ride de Norfolk et les écailles de substratum reconnues dans la
bordure occidentale du bassin des Loyauté le long de la ride de Norfolk. Plus à l’Ouest, la
direction de l’axe du bassin des Loyauté et de l’alignement des guyots constituant la ride des
Loyauté passe à N160.
II-3.2 Les données de magnétisme
La couverture des données de magnétisme couvre une surface identique à celle définie par les
données de gravimétrie (Fig. 3-47) sur la zone d’étude selon la zone Est et la zone Sud
Calédonie.
La Zone Est Calédonie est comprise entre les latitudes 17°S et 22°S (Fig. 3-48) Au Nord de la
zone de collision, les rides de Norfolk et des Loyauté sont les structures principales.
La ride de Norfolk est marquée par des anomalies magnétiques d'orientation N140. Des
linéations de faible amplitude, atteignant des valeurs de –200 nT, sont situées sur les récifs
d'Entrecasteaux. Elles sont séparées des anomalies à fort gradient centrées sur le Grand Lagon
Nord par un seuil d'anomalies positives, de valeurs comprises entre +200 à +300 nT. Elles
sont d'orientation N060 et situées sur le Grand Passage. La partie occidentale du Grand Lagon
Nord de Nouvelle-Calédonie présente deux anomalies magnétiques positives encadrant une
anomalie négative de forte amplitude, atteignant –1929 nT. La linéation située le plus à l'Est
s'étend entre 19°S et 20°10S. Sur la partie orientale du lagon, les anomalies magnétiques n'ont
aucune organisation et sont de plus faible amplitude. Ce contraste entre des anomalies de
direction précise à l’Ouest et du manque d’organisation et des faibles anomalies à l’Est
suggère que la nature du substratum change latéralement à cet endroit de la ride.
La ride des Loyauté est constituée d'un alignement de monts sous-marins selon une direction
N140. Des anomalies magnétiques positives, de valeurs comprises entre +300 et +500 nT,
reprennent les directions N120 à N130, déjà soulignées par les données de bathymétrie. La
forme en courbe de ces anomalies marque des linéaments transverses d'orientation N040 qui
décalent, selon un jeu dextre, les structures.
Les anomalies magnétiques du bassin de Nouvelle-Calédonie sont négatives et de faibles
amplitudes et ne dépassent pas –100 nT. La faiblesse de ces anomalies est probabement due à
l'enfouissement des structures sous une épaisse couverture sédimentaire.
- 177 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Fig. 3-46 : Carte des anomalies gravimétriques de la Zone Sud Calédonie
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Fig. 3-47: Navigation des campagnes intégrant des données de magnétisme dans la Zone Est et Sud Calédonie.
Le bassin des Loyauté est marquée par une anomalie magnétique négative de –300 nT,
d'orientation N120 qui est décalée par des linéaments successifs d’orientation Nord-Sud. Le
bassin Nord Loyauté présente une succession d'anomalies positives et négatives d'orientation
apparente Nord-Sud. Le peu de données disponibles dans ce bassin commande toutefois la
prudence.
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Fig. 3-48 : Carte des anomalies magnétiques de la Zone Est Calédonie.
La Zone Sud Calédonie est marquée sur la ride des Loyauté d’anomalies de forte amplitude,
en moyenne +600 nT et pouvant atteindre +1000 nT, (Fig. 3-49). Les édifices alignés selon
une orientation N160 présentent des anomalies principalement N170 à Nord-Sud, à N020. La
géométrie courbe de ces linéations met en évidence des déformations tectoniques, selon un
jeu dextre, postérieures à la mise en place des édifices sous-marins, déja observé sur la carte
des données de bathymétrie et confirmé dans le tracé des anomalies gravimétriques . Un
linéament transverse d'orientation N070, centré sur 24°S décale les guyots de façon sénestre.
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Fig. 3-49 : Carte des anomalies magnétiques de la Zone Sud Calédonie.
Sur la ride de Norfolk, on a noté des valeurs d'anomalies magnétiques de +300 nT
d'orientation Nord-Sud.
Les bassins de Nouvelle-Calédonie et des Loyauté sont marqués par des anomalies
magnétiques négatives de faible amplitude, ne dépassant pas –100 nT. Cet état est lié à
l'épaisse couverture sédimentaire qui peut atteindre 4 km d'épaisseur dans le bassin de
Nouvelle-Calédonie.
La topographie de la partie occidentale du bassin des Loyauté est marquée par des édifices de
forme allongée, d'orientation Nord-Sud. Les données de magnétisme ne mettent en évidence
aucune linéation au droit de ces structures. Un seul édifice est marqué par une anomalie
positive atteignant des valeurs de +300 nT centrée sur 25°10S-169°20E. Une anomalie
négative de forte amplitude, de –600 nT, se superpose à la zone de dédoublement de la ride de
Norfolk située dans l'axe de l'île des Pins. Le dédoublement de la ride est mis en évidence par
une anomalie de –100 nT. Une anomalie de plus forte amplitude couvre le flanc oriental de
cette structure. Cette linéation, d'orientation N140 passe à Nord-Sud vers le Sud.
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Les édifices observés dans le bassin Sud Fidjien sont marqués par des valeurs d'anomalies
négatives de forte amplitude, -400 nT, pour le massif situé le plus au Nord centré sur 23°45S-
170°15E et de faible amplitude, de –100 nT, sur le massif centré sur 24°20S-170°45E.
Quelques linéations observées dans le bassin Sud Fidjien sont d'orientation Nord-Sud. Ces
directions doivent être considérée avec beaucoup de prudence en raison du peu de données
disponibles dans le bassin.
II-3 Conclusion
Il ressort de l'interprétation des données de magnétisme et de gravimétrie de la Zone Est et
Sud Calédonie que les anomalies d’orientations principales N150 et N140 observées dans la
Zone Est passent vers le Sud à Nord-Sud pour la ride de Norfolk et N160 pour les structures
situées à l’Est de cette dernière. Ces directions sont comparables à celles reconnues à partir
des données de bathymétrie. Des linéaments transverses, d’orientations N040, N070 à N080,
apparaissent essentiellement sur la ride des Loyauté de part et d’autre de la zone de collision
entre cette ride et l’arc des Nouvelles-Hébrides aux environs de 22°S. Ils semblent décaler des
segments de la ride des Loyauté et correspondraient à des accidents transverses (Lafoy et al.,
1996a) respectivement dextres, d'orientation N040, et senestres, d'orientation N070, au Nord
et au Sud de 22°S.
Les fortes anomalies de gravimétrie et de magnétisme observées sur la ride des Loyauté
confirment le caractère volcanique du substratum des plateformes carbonatées.
Dans le bassin des Loyauté, l’orientation N120 des anomalies magnétiques suggère une
ouverture NNE-SSW du bassin. Les linéaments Nord-Sud pourrait alors correspondre à la
trace de failles transformantes.
Des écailles de substratum ont été mises en évidence, d’après les données de sismique, dans la
partie ocidentale du bassin des Loyauté, le long de la ride de Norfok. L’association de fortes
anomalies de gravimétrie et des faibles anomalies magnétiques sur ces écailles marque leur
caractère océanique, de nature péridotitique, jusqu'à 26°S.
Enfin, les bassin Nord Loyauté et Sud Fidjien présentent des anomalies magnétiques
d'amplitude équivalente et d'orientation apparemment Nord-Sud. Le parallélisme de ces
anomalies suggère la continuité de ces deux bassins mais des données supplémentaires
seraient nécessaires pour le confirmer.
- 182 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Chapitre III
Discussion et conclusion
L’étude, concernant la Zone Est et Sud Calédonie, comprise entre 16°S-26°S et 162°30E-
171°10E, est basée sur la compilation de données de bathymétrie, de sismique réflexion, de
gravimétrie et de magnétisme. L’ensemble de ces données nous permet d’articuler ce
chapitre de synthèse en six parties. La première concernera la nature et la structure du
substratum des rides de Norfolk et des Loyauté et des bassins de Nouvelle-Calédonie, des
Loyauté, Nord Loyauté et Sud Fidjien. Nous présenterons, dans la seconde partie, la
couverture sédimentaire déposée dans les bassins et sur les rides. Nous développerons dans
les quatre parties suivantes des points plus précis concernant la formation du bassin des
Loyauté, la mise en place de la nappe ophiolitique, la formation de la ride de Fairway et la
subduction des Nouvelles-Hébrides avec la collision entre la ride des Loyauté et l’arc des
Nouvelles-Hébrides.
III-1 Nature et structure du substratum
Nous avons regroupé en deux schéma structuraux (Fig. 3-50 et 3-51) l’interprétation des
cartes de bathymétrie, des isochrones du socle acoustique, de gravimétrie et de magnétisme
de la Zone Est Calédonie et de la Zone Sud Calédonie. Ces schémas nous permettent de
discuter, d’une part, la nature du substratum des rides de Norfolk et des Loyauté ainsi que
des bassins de Nouvelle-Calédonie, des Loyauté, Nord-Loyauté et Sud Fidjien au sein de
ces deux zones grâce à l’association des données de géophysiques et, d’autre part, de
distinguer les directions structurales principales et leur signification tectonique.
III-1.1 La Zone Est Calédonie
La Zone Est Calédonie, comprise entre 16°50S-22°S et 162°30E-168°30E, couvre la
marge Nord-Est de la ride de Norfolk, le bassin des Loyauté, la ride des Loyauté et le
bassin Nord Loyauté (Fig. 3-50).
Le bassin de Nouvelle-Calédonie est marqué par l’approfondissement du socle océanique
le long de la Nouvelle-Calédonie. L’épaisse couverture sédimentaire, pouvant atteindre
6000 m au pied de l’île de la Grande terre, explique en partie la faiblesse des anomalies
magnétiques. Une anomalie gravimétrique négative de forte amplitude a été observée le
long de la côte Ouest Calédonie. Elle pourrait marquer le début de plongement la croûte
océanique du bassin de Nouvelle-Calédonie sous la côte occidentale du bloc de la Grande
- 183 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Terre, mis en évidence par Dubois et al. (1974b); Kroenke et Rodda (1984); Regnier
(1988); Rigolot et Pelletier (1988) et Lemmenicier, (1998 ).
Fig. 3-50 : Schéma structural de la Zone Est Calédonie. 1 : ride ; 2 : bassin ; 3 : faille normale ; 4 :
décrochement ; 5 : canyon ; 6 : mont sous-marin ; 7 : ride de substratum ; 8 : dépression du substratum ;
9 : décrochement affectant le substratum ; 10 : anomalie magnétique positive ; 11 : anomalie magnétique
négative ; 12 : anomalie gravimétrique supérieure à +100 mGal ; 13 : anomalie gravimétrique comprise
entre +30 et +100 mGal ;14 : anomalie gravimétrique comprise entre -30 et –100 mGal ; 15 : anomalie
gravimétrique inférieure à –100 mGal.
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
La ride de Norfolk est constituée en partie de roches volcaniques, volcano-sédimentaires et
d’ophiolites (Cluzel et al., 1994). Ceci suggère que le caractère continental de la ride de
Norfolk déduit à partir de l’épaisseur de la croûte (25 km entre 20°S et 27°S) est à
reconsidérer (Crenn, 1953; Dubois, 1968 ; Dubois, 1969 ; Solomon et Biehler, 1969 ;
Dubois, 1971 ; Shor et al., 1971 ; Collot et al., 1987 ). Sur la partie septentrionale de la
ride, entre 19°S et 20°S et 163°30E-164°E, les deux anomalies magnétiques négatives
encadrent une anomalie positive dont le maximum d’amplitude atteint dépasse les
2500 nT. Elles sont couplées à une forte anomalie gravimétrique ce qui conforte
l’existence de termes basaltiques sur le sommet de la ride. Au Nord-Est une seconde
anomalie de gravimétrie de forte amplitude, d’orientation N160 marque la prolongation de
la nappe des péridotites. Elle marque à cet endroit l’écaillage par des failles inverses du
plancher océanique du bassin des Loyauté, observé sur les profils de sismique réflexion.
Nous suggérons que ces structures correspondent au prolongement des nappes de basaltes
et de péridotites observées à terre.
L’orientation du bassin des Loyauté passe progressivement de N160 à N140 vers le Sud.
Le substratum du bassin de nature océanique est marqué par des anomalies magnétiques
d’orientation N120, oblique à l’axe du bassin. Cette orientation suggère une ouverture
NNE-SSW du bassin. Un accident, centré sur la longitude 166°E, guide un décalage de
l’axe du bassin actuel, de l’axe des parties les plus profondes du substratum, des anomalies
magnétiques et un resserrement des anomalies gravimétriques. Cet accident se situe dans le
prolongement septentrional de la marque d’une zone de fracture identifiée au sein de
l’ophiolite sur la péninsule de Bogota et interprétée comme une faille transformante
(Prinzhofer et al., 1980) (Fig. 3-50).
La ride des Loyauté est une structure discontinue d’orientation N160 jusqu’à 18°30S et
N140 au Sud où elle supporte les îles d’Ouvéa, de Lifou, de Tiga et de Maré. Les profils de
sismique réflexion marquent deux type de structures constituant la ride : 1/ des édifices
tabulaires coiffés par des plateaux carbonatés, situés dans le prolongement septentrional
des îles ; 2/ des pointements volcaniques, plus récents, placés de façon aléatoire au-dessus
des structures précédemment décrites. La fraîcheur de ces secondes structures indique
qu’elles se sont formées en contexte sous-marin. Le caractère volcanique des guyots et des
structure plus récentes est marqué par de fortes anomalies de gravimétrie et de
magnétisme. Elles sont décalées par des accidents transverses d’orientation N070 selon un
jeu à majorité senestre, excepté aux environs de 20°S où un décalage vers l’Est des
anomalies magnétiques suggère un jeu dextre déjà mis en évidence par Lachaud (1995) et
Lafoy et al. (1996a).
Le bassin Nord-Loyauté est marqué par des anomalies magnétiques d’orientation NW-SE
et Nord-Sud. Ces dernières sont à considérer avec précaution du fait du manque de
données.
- 185 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
III-1.2 La Zone Sud Calédonie
Dans la Zone Sud Calédonie, comprise entre 21°S-26°S et 162°E-171°30E, les rides et les
bassins passent grossièrement de N140 à Nord-Sud et N160 au Sud de 23°S (Fig. 3-51).
Le bassin de Nouvelle-Calédonie est marqué par deux « rides de socle » d’orientation
N170, formées pendant le dépôt de la séquence II. La ride située le plus à l’Est, correspond
au flanc Ouest du bassin Ouest Calédonien. Elle se présente sur les profils de sismique
réflexion multitraces sous l’aspect de blocs basculés repris en système compressif. On
estime que ces effets de compression ont affecté la couverture sédimentaire jusqu’au dépôt
de la séquence II. Cette séquence semble contemporaine de la phase d’érosion affectant le
sommet des rides. Il apparaît de ce fait que la surrection du bassin Ouest Calédonien
pourrait correspondre à une partie du bassin de Nouvelle-Calédonie surélevé par les effets
d’une tectonique compressive contemporaine de la phase d’érosion des sommets des rides.
Nous avons suggéré à partir des profils de sismique réflexion multitraces de la campagne
FAUST (1998) que la croûte océanique du bassin faisait entre 6.5 et 7 km d’épaisseur. La
subduction identifiée le long de la côte Ouest de Nouvelle-Calédonie a du se former
postérieurement en réponse au blocage du bâti Calédonien dans l’obduction. Il faut
considérer cet épisode comme une amorce de subduction avortée qui aurait toutefois
permis la mise en place des granodiorites miocènes au sein de la nappe (Lemmenicier,
1998).
Une anomalie gravimétrique de forte amplitude située au Sud de la Nouvelle-Calédonie,
aux environs de 22°15S, et dépendante de la topographie de l’île indiquerait le caractère
océanique du substratum sur cette portion de l’île. Le socle acoustique de la ride de
Norfolk est ; d’après les profils de sismiques réflexion, de type sédimentaire au Sud de la
Grande Terre. Ces observations ne sont néanmoins pas suffisantes pour discuter de la
nature du substratum de la ride. Le caractère continental pourrait, de même façon que pour
la partie septentrionale de la ride, être reconsidéré. Cependant, nous n’avons pas
suffisamment d’informations en ce qui concerne les données de gravimétrie et de
magnétisme pour formuler de nouvelles hypothèses.
Le bassin des Loyauté est scindé en deux parties par une ride constituée d’un alignement
N160 d’édifices tabulaires apparemment d’orientation Nord-Sud. A l’Ouest, des monts
sous-marins étirés selon une orientation Nord-Sud sont compris entre 23°S et 26°S. Ils sont
marqués par de fortes anomalies gravimétriques et un gradient fort d’anomalies
magnétiques. Ils apparaît sur les profils de sismique réflexion que ces édifices ont défomé
la couverture sédimentaire pendant dépôt de la séquence II. Nous suggérons à partir de ces
observations que ces édifices sont des écailles océaniques et qu’ils pourraient correspondre
à la prolongation de la nappe des péridotites charriées sur le bâti Calédonien. Cette
supposition sera discutée de façon plus précise dans le paragraphe consacré à la mise en
place de la nappe.
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Fig. 3-51 : Schéma structural de la Zone Sud Calédonie. 1 : ride ; 2 : bassin ; 3 : faille normale ; 4 :
décrochement ; 5 : canyon ; 6 : mont sous-marin ; 7 : ride de substratum ; 8 : dépression du substratum ;
9 : décrochement affectant le substratum ; 10 : anomalie magnétique positive ; 11 : anomalie magnétique
négative ; 12 : anomalie gravimétrique supérieure à +100 mGal ; 13 : anomalie gravimétrique comprise
entre +30 et +100 mGal ;14 : anomalie gravimétrique comprise entre -30 et –100 mGal ; 15 : anomalie
gravimétrique inférieure à -100 mGal
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
La ride des Loyauté est constituée de guyots et de pointements volcaniques d’aspect
grossièrement comparable à ceux de la Zone Est Calédonie à la différence près que les
édifices constituant la ride sont alignés selon une direction N160, étirés selon une
orientation N010 à N170, de longueur équivalente mais sensiblement plus étroits (ne
dépassant pas 20 km). Les pointements volcaniques récents sont situés de façon aléatoire à
travers les édifices ou bien sont isolés. L’ensemble de ces structures guyots et pointements
est marqué par des anomalies gravimétriques et magnétiques positives de forte amplitude
caractérisant leur nature volcanique. Les données de sismique mettent en évidence deux
épisodes majeurs de volcanisme sur la ride. Le premier correspond à la formation des
« guyots ». Ils sont dans l’ensemble couverts d’épais plateaux carbonatés pouvant dépasser
la centaine de mètres d’épaisseur, comparables à ceux identifiés sur les sommet des îles
Ouvéa, Lifou et Maré. Le second épisode est marqué par la mise en place de pointements
volcaniques sensiblement plus récents puisqu’ils ont déformé la couverture sédimentaire
jusqu’à la partie inférieure de la séquence I.
Nous avons reconnu l’étroite similitude de l’aspect du socle acoustique, de l’épaisseur
sédimentaire observés dans les bassins Nord Loyauté et Sud Fidjien. Il semblerait que les
anomalies magnétiques d’orientation Nord-Sud soient comparable à celles identifiées dans
le bassin Nord-Loyauté. Il nous faut considérer ces indications avec précaution en raison
du manque de données. On considère que ces bassins devaient être à l’origine un bassin
unique, mis en place à l’Eocène inférieur (forage DSDP286). Depuis ce bassin a en partie
disparu par subduction lors de l’ouverture du bassin Nord Fidjien il y a environ 12 Ma
(Auzende et al., 1988; Pelletier et Louat, 1989).
III-2 La couverture sédimentaire
Les données de sismique réflexion monotrace et multitraces réalisées dans la Zone Est et
Sud Calédonie, nous permettent de suggérer que la couverture sédimentaire est constituée
de cinq séquences dans les bassins de Nouvelle-Calédonie et des Loyauté et d’une seule
séquence dans les bassins Nord Loyauté et Sud Fidjien. Les rides de Norfolk et des
Loyauté apparaissent couvertes par des séquences sédimentaires disposées différemment.
Nous avons choisi de caler les séquences sédimentaires sur le forage DSDP208 (Burns,
Andrews et al., 1973) localisé sur la ride de Lord Howe pour deux raisons. La première
raison est liée au fait que ce forage est le seul sur lequel nous pouvons raccorder nos profils
de sismique réflexion. La seconde est que malgré sa proximité le forage DSDP286
(Andrews, Packham et al., 1975) ne peut pas être raccordé à nos séquences car il est situé
dans la partie septentrionale du bassin Nord Loyauté dans lequel seules les séquences
sédimentaires d’âge post-Eocène moyen ont été forées. Nous nous sommes basés sur la
corrélation entre le profil LHRNC-B, issu de la campagne FAUST-1 (Lafoy et al., 1998a)
et le forage DSDP208 (Burns, Andrews et al., 1973). Nous avons reporté ces
- 188 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
interprétations de profil en profil depuis la Zone Ouest Calédonie sur la Zone Sud, puis de
la Zone Sud à la Zone Est Calédonie.
D’après ce calage, les séquences identifiées sur les profils auraient les âges suivants : la
séquence I serait comprise entre l’Oligocène supérieur et l’Actuel ; la séquence II entre
l’Eocène supérieur et l’Oligocène supérieur ; la séquence III serait d’âge Paléocène-Eocène
supérieur ; la séquence IV Crétacé supérieur–Paléocène et la séquence V Crétacé inférieur–
Crétacé supérieur.
De cette corrélation découlent des taux de sédimentation de l’ordre de : 30 et 40 m/Ma en
ce qui concerne la séquence I épaisse de 750 à 1000 m et d’âge Oligocène supérieur à
l’Actuel ; 20 m/Ma sur la ride des Loyauté et 100 m/Ma dans le bassin des Loyauté en ce
qui concerne la séquence II d’âge Eocène supérieur à Oligocène supérieur. Le taux de
100 m/Ma peut être expliquée par l’existence de reliefs avoisinants et l’érosion des termes
obductés sur le bloc de Nouvelle-Calédonie au moment du dépôt de la séquence. Pour
comparaison, les taux de sédimentation calculés sur le forage DSDP206 (Burns, Andrews
et al., 1973) sont pour des âges respectivement Pléistocène, Pliocène et Miocène sont de
l’ordre de 55, 33 et 15 m/Ma. Les séquences III et IV indiqueraient des taux compris entre
40 et 50 m/Ma, en prenant des épaisseurs moyennes de 800 et 1000 m. Bien que ne
pouvant pas comparer ces valeurs au forage en raison de la présence de lacunes, l’ordre de
grandeur reste toutefois compatible.
Les cinq séquences sédimentaires que nous avons identifiées dans le bassin des Loyauté
nous permettent de déduire que la couverture sédimentaire y est d’âge médio-Crétacé à
inférieur. De ce fait la formation du bassin apparaît contemporaine du début de l’ouverture
du bassin de Nouvelle-Calédonie. Cette observation est, en termes de séquences
sédimentaires, novatrice car les âges des termes inférieurs de la couverture étaient, jusqu’à
présent, estimés être Eocène inférieur, contemporains de la formation du bassin Nord
Loyauté. Nous discuterons plus en détail dans le paragraphe suivant relatif à l’âge de la
formation du bassin des Loyauté.
Dans les bassins Nord Loyauté et Sud Fidjien, nous n’avons identifié que la séquence I
dont l’épaisseur varie de 550 et 770 m. Ce qui est en accord avec les résultats du forage
DSDP 286 (Andrews, Packham et al., 1975) qui a traversé 649 m de sédiments d’âge
Eocène moyen (47 Ma) à l’Actuel posés directement sur le plancher océanique. Les taux
estimés sur le forage sont de l’ordre de 13 m/Ma pour la période Eocène moyen-Miocène
basal et 11 m/Ma pour la période Pliocène inférieur. Nos interprétations amènent un taux
compris entre 11 et 16 m/Ma cohérent avec les résultats du forage.
Nous avons montré, dans la présentation des données de sismique de la Zone Est et Sud
Calédonie, que les séquences sédimentaires étaient disposées différemment sur les
sommets des rides de Norfolk et des Loyauté.
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Le socle acoustique de la ride de Norfolk est de nature sédimentaire. Les derniers profils
réalisés lors de la campagne FAUST (1998) nous ont permis de distinguer la base de la
séquence et de pouvoir la dissocier du socle. Nous proposons un âge permo-jurrassique
pour cette séquence antérieure au dépôt de la séquence V, si l’on considère les anciennes
séquences sédimentaires identifiées sur le bâti Calédonien, à dévono-carbonifère, si l’on se
base sur les premières formations identifiées sur la marge orientale du Gondwnana
(Packham, 1973 ; Doutch et Nicholas, 1978 ; Cluzel et al., 1998 ; Van de Beuque et al.,
1998b). Sur la Grande Terre, la discordance intra-Eocène est interprétée comme le résultat
de l’émersion et de la distorsion de la ride de Norfolk, lors de son passage en oblique dans
la zone de voussure lithosphérique à l’avant de l’arc des Loyauté (Cluzel et al., 1998) Cette
discordance est située dans l’intevalle de la lacune de dépôt observée sur le sommet de des
terminaisons septentrionale et méridionale de la ride de Norfolk comprise entre l’Eocène
supérieur et l’Oligocène supérieur. La séquence I s’est déposée dans un contexte de
quiescence tectonique. Des déformations de cette dernière ont été cependant observées à la
limite du bassin perché Ouest Calédonien et du bassin de Nouvelle-Calédonie. Ces bassins
ont été affectés par des déformations plus tardives provoquées par le blocage de la collision
entre la ride des Loyauté et de l’arc des Nouvelles-Hébrides.
Fig. 3-52 : Schéma synthétique du dépôt des séquences sédimentaires dans le bassin des Loyauté et sur la
ride des Loyauté. La croûte océanique est représentée en marron. Les séquences sédimentaires sont : I
(Post-Oligocène supérieur) en jaune, II (Eocène supérieur-Oligocène supérieur) en rouge, III (Eocène
inférieur-Eocène supérieur) en vert, IV (médio Crétacé-Eocène inférieur) en gris, V (Crétacé inférieurmédio
Crétacé) en violet.
La couverture sédimentaire de la ride des Loyauté peut atteindre 2 s.t.d. d’épaisseur entre
les guyots. La particularité de la couverture réside dans le fait que les séquences V, IV et
III apparaissent plissées, déformées par la surrection du substratum de la ride (Fig. 3-52)
contemporaine du dépôt de la séquence II, c’est à dire entre l’Eocène supérieur et
l’Oligocène supérieur. Nous discuterons dans un prochain paragraphe de la mise en place
de la ride des Loyauté. La séquence I, de 500 m d’épaisseur environ, semble s’être déposée
de façon homogène sur toute la ride.
- 190 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
III-3 L’âge de formation du bassin des Loyauté
Deux âges de formation du bassin des Loyauté sont proposés. Le premier est suggéré par
Bitoun et Récy (1982) et Cluzel et al. (1997, 1998). Il correspond à un âge Eocène moyen
à supérieur, contemporain du charriage de la nappe de péridotites sur le bâti Calédonien.
Le second est un âge Crétacé inférieur à médio-Crétacé soutenu par (Prinzhofer, 1981).
Bitoun et Récy (1982) en proposant un âge Eocène terminal à Miocène inférieur pour la
base de la couverture, en déduisaient implicitement un âge Eocène inférieur à moyen pour
le plancher océanique. Si l’on considère les épaisseurs estimées en relation avec les âges
proposés des différentes séquences que ces auteurs ont identifiées sur les profils, il ressort
des taux de sédimentation de l’ordre de 160 m/Ma pour la formation I d’âge Miocène
inférieur à l’Actuel (3200 à 3300 m d’épaisseur) et de l’ordre de 250 m/Ma de la formation
II d’âge Eocène terminal-Miocène inférieur (3000 m d’épaisseur, d’après le calage des
données de sismique réfraction de la campagne NOVA sur l’interprétation du profil
AUS114). Les taux de sédimentation, calculés à partir des forages DSDP208 (Burns,
Andrews et al., 1973) et DSDP 286 (Andrews, Packham et al., 1975), sont très
sensiblement inférieurs de l’ordre de 10 à 50 m/Ma en moyenne pour le premier forage
situé dans le bassin de Nouvelle-Calédonie et pour le second forage situé dans le bassin
Nord Loyauté de 8 et 18 m/Ma du Pliocène inférieur à l’Actuel; entre 2 m/Ma au
Miocène ; entre 3 et 6 m/Ma pendant l’Oligocène ; 80 m/Ma pour les sédiments d’âge
Eocène supérieur et de l’ordre de 230 m/Ma pour les seuls sédiments Eocène moyen
(Burns, Andrews et al., 1973). Il apparaît clairement qu’il existe une certaine incohérence
entre les taux de sédimentation estimés par Bitoun et Récy (1982) et les taux déterminés à
partir des forages pour les sédiments d’âge Eocène supérieur à l’Actuel.
Nous avons reconnu cinq séquences sédimentaires dans le bassin des Loyauté à partir des
profils de sismique réflexion multitraces (Fig. 3-52). Les données du forage DSDP208
(Burns, Andrews et al., 1973) montrent que les termes inférieures de la couverture sont
d’âge Crétacé inférieur. Ce qui laisse envisager un âge Crétacé inférieur ou légèrement
antérieur pour l’accrétion océanique. L’ouverture du bassin suggérée par les anomalies
magnétiques est d’orientation NNE-SSW (Fig. 3-53). Le bassin de Réinga, situé entre 30°S
et 35°S le long de la marge orientale de la ride de Norfolk, peut être considéré, de part sa
position, comme la terminaison méridionale du bassin des Loyauté. Il est situé entre le bloc
de Nouvelle-Zélande à l’Est et la zone de fracture de Veining Meinesz au Nord et apparaît
protégé par ses limites des effets de tectoniques postérieures. Herzer et al. (1997) et
Mortimer et al. (1998) ont mis en évidence, à partir d’échantillons récupérés sur les
bordures du bassin à savoir sur les rides de Norfolk, à l’Ouest, et de Réinga, à l’Est, que le
bassin de Réinga s’est ouvert dès le Crétacé inférieur. De plus, Malpas et al. (1992) ont
attribué l’ophiolite Tangihua, d’âge Crétacé supérieur, chariée au Miocène sur l’extrémité
Nord-Est de l’île du Nord de Nouvelle-Zélande.
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3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Fig. 3-53 : Schéma de synthèse des structures de la Zone Est et Sud Calédonie. 1 : bassin d’âge Crétacé ; 2 :
bassin d’âge Eocène ; 3 ; la ride de Norfolk de nature intermédiaire ; 4 : la nappe de Poya ; 5 : la nappe
des Péridotites ; 6 la ride des Loyauté ; 7 : guyots recouverts de plateaux carbonatés ; 8 : pointements
volcaniques ; 10 : axe d’ouverture du bassin des Loyauté ; 11 accidents décrochants ; 12
obduction/subduction Eocène ; 13 : écaillage Eocène ; 14 : subduction Oligo-Miocène ( ?). BL : bassin
des Loyauté ; BNC : bassin de Nouvelle-Calédonie ; BNF : bassin Nord Fidjien ; BOC : bassin Ouest
Calédonien ; BS : banc Sabine ; BSF : bassin Sud Fidjien ; FNH : fosse des Nouvelles-Hébrides ; GB :
guyot de Bougainville ; NC : Nouvelle-Calédonie ; RN : ride de Norfolk ; V : Vanuatu.
En conclusion, la subduction de la plaque Pacifique sous la plaque Australienne, marquée
par la fosse du Vitiaz, a entraîné la formation d’un bassin marginal unique « Loyauté-
- 192 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Réinga » dès le Crétacé inférieur. La ride de Norfolk n’est de ce fait plus située, dès le
Crétacé inférieur à la limite orientale de la plaque Australienne. De façon contemporaine,
l’ouverture diachrone du bassin de Nouvelle-Calédonie a progressé du Sud vers le Nord,
entre le Crétacé inférieur et le médio-Crétacé. Ce bassin situé à l’Ouest de la ride de
Norfolk s’est formé durant la grande phase d’extension qui a affecté la marge orientale du
Gondwana du Crétacé inférieur au Paléocène et qui a provoqué l’ouverture de la mer de
Tasman au Crétacé supérieur (Hayes et Ringis, 1973 ; Weissel et Hayes, 1977).
III-4 La mise en place de la nappe ophiolitique
La nappe ophiolitique est essentiellement située au Sud de l’île sur toute la largeur de la
ride de Norfolk, supportant la Nouvelle-Calédonie, depuis le phare Amédée, à l’Ouest,
jusqu’à l’île des Pins, au Sud-Est. Le reste de la nappe se présente sous la forme d’un
alignement de klippes de péridotites le long de la côte occidentale de la Grande Terre,
prolongé au Nord par les îles Belep (Fig. 3-3 et 3-53). La mise en place de la nappe des
péridotites a fait l’objet de nombreuses études depuis ces vingt dernières années et les
auteurs s’accordent à considérer, d’une part, un âge Eocène supérieur pour le charriage de
la nappe (Paris, 1981) et que, d’autre part, les termes obductés correspondent à une partie
de la croûte océanique du bassin des Loyauté (Collot et al., 1987). Cependant, l’âge de
formation du bassin des Loyauté est encore discuté. Certains auteurs ont attribué un âge
Eocène inférieur, car ils sont contraints par le principe de charriage de matériel jeune
(moins de 10 Ma après leur création) (Collot et al., 1987, 1989). D’autres proposent un âge
Crétacé inférieur (Prinzhofer, 1981 ; Kroenke et Rodda, 1984) à supérieur (Cluzel et al.,
1994, 1997 ; Eissen et al., 1998).
Les hypothèses s’attachant aux causes de la mise en place de la nappe sont variées. Selon
les modèles, le charriage serait provoqué soit par la subduction du bassin de Nouvelle-
Calédonie le long de la marge occidentale du bâti Calédonien (Dubois et al., 1974b ;
Kroenke et Rodda, 1984 ; Collot et al., 1987 ; Collot et al., 1988 ; Rigolot, 1989) soit par
une subduction située au Nord-Est de l’île entraînant avec elle la Nouvelle-Calédonie
(Auboin et al., 1977 ; Parrot et Dugas, 1980 ; Cluzel et al., 1994, Cluzel, 1997; Aitchison
et al., 1995; Cluzel, 1998b ).
Deux hypothèses concernent les mécanismes de mise en place de la nappe. La première
revient à considérer un charriage constitué, dans un premier temps, de la mise en place de
termes basaltiques allochtones provenant d’un plateau océanique (Cluzel et al., 1997)
suivie, dans un second temps, par le charriage des péridotites provenant d’un panneau de
lithosphère océanique situé au Nord de la Grande Terre. Dans la seconde hypothèse seule
la nappe de péridotites a été charriée, les basaltes seraient autochtones, formés dans un
contexte arrière arc du Crétacé supérieur à l’Eocène, de manière contemporaine à
- 193 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
l’ouverture de la mer de Tasman, des bassins de Nouvelle-Calédonie et des Loyauté (Paris,
1981).
Nous avons montré que le bassin des Loyauté s’etait formé au médio-Crétacé à inférieur et
pouvons de ce fait comparer l’âge du plancher océanique du bassin à celui de la nappe de
péridotites estimé du Crétacé moyen par Prinzhofer (1981). L’ensemble de nos données de
bathymétrie, de sismique, de gravimétrie et de magnétisme nous conduisent à reconsidérer
les mécanismes de mise en place de la nappe au Sud et au Nord de la Nouvelle-Calédonie.
Fig. 3-54 : Profil synthétique illustrant l’écaillage des termes mantelliques du bassin des Loyauté. 1 :
substratum continental ou intermédiaire ; 2 : matériel mantellique ; 3 : croûte océanique ; 4 : matériel
volcanique ; 5 : couverture sédimentaire.
La partie Sud-Ouest du bassin des Loyauté est marquée par une succession d’écailles de
substratum de taille moyenne 30-50 km, situés le long du flanc oriental de la ride de
Norfolk. Ces édifices, allongés selon une orientation Nord-Sud, sont marqués par
l’association de fortes anomalies gravimétriques et un gradient faible d’anomalies
magnétiques caractéristique de matériel océanique (Fig. 3-51). Sur les profils de sismique
réflexion multitraces, des campagnes Austradec (1972), Gulf (1980) et FAUST (1998)
recoupant ces structures, apparaît, d’une part, la continuité entre le substratum du plancher
océanique du bassin des Loyauté et des écailles, et d’autre part,. que la surrection de ces
structures s’est faite par un jeu de failles inverses (Fig. 3-54). Ces édifices, qui étaient
auparavant considérés comme la trace d’un point chaud (Rigolot, 1988) correspondent à
des écailles de substratum océanique du bassin des Loyauté. Nous avons pu constater qu’à
l’exception de la séquence I (post-Eocène/Oligocène supérieur), la couverture sédimentaire
est déformée par ces remontées de substratum. La diminution d’épaisseur vers l’Ouest des
séquences anté Eocène supérieur pourrait être expliquée par une période d’érosion sur les
sommets des écailles surélevées. L’écaillage du substratum semble de ce fait contemporain
à la mise en place de la nappe de péridotites sur le bloc de Nouvelle-Calédonie et
correspond à la prolongation méridionale de cette dernière (Auzende et al., 1999) (Fig. 3-
54). Le rétrécissement de la largeur du bassin des Loyauté entre sa partie sud et sa partie
nord, qui passe de 200 à 80 km, pourrait être le résultat de l’obliquité du segment
septentrional de la ride de Norfolk par rapport à la zone de subduction et l’obduction de la
croûte océanique. La terminaison méridionale de la ride est supposée se présenter selon
une direction plus ou moins parallèle à la direction des contraintes appliquées au moment
- 194 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
du charriage ce qui entraîne un simple écaillage in situ du plancher océanique du bassin
des Loyauté.
La bordure Nord-Ouest du bassin des Loyauté présente des édifices tout à fait comparable
aux précédents ce qui nous amène à considérer que le substratum du bassin des Loyauté a
également un écaillage le long du segment septentrional de la ride de Norfolk d’orientation
à cet endroit N170.
La ride de Norfolk présentait, au moment de la subduction, un segment supportant le bâti
Calédonien d’orientation N140, oblique au mouvement de déplacement de la plaque, sur
lequel ont été obductées les péridotites et des segments méridional et septentrional
d’orientation Nord-Sud, plus ou moins parallèle à la direction de la contrainte compressive
qui n’a alors eu pour effet que de permettre un écaillage du substratum océanique du bassin
des Loyauté (Fig. 3-54). La signature géophysique de ces écailles de substratum situées
dans la moitié Ouest du bassin des Loyauté semble indiquer qu’elles sont constituées de
matériel dense et suggère des écaillages de termes mantelliques. Ces termes d’origine
profonde qui ont été charriés sur le bloc de Nouvelle-Calédonie correspondent
probablement à un morceau de croûte anormale du bassin des Loyauté où les péridotites
devaient être sub-affleurantes. Cette zone anormale forme une discontinuité dans le
plancher océanique du bassin où s’accumuleront les contraintes compressives provoquées
par la migration de la plaque Australienne vers le Nord à l’Eocène inférieur (Hayes et
Ringis, 1973). L’hypothèse d’écaillage de termes mantelliques sur la terminaison
méridionale de la ride de Norfolk pourrait expliquer l’affleurement des péridotites sur la
Grande Terre. L’affleurement des termes mantelliques sur l’île avait obligé les auteurs a
formuler différentes hypothèses d’érosion ou d’écoulement gravitaire expliquant la
disparition des termes crustaux. Or Dubois et al. (1974a) pensent, sans prendre en compte
l’éventualité d’une tectonique de décoiffement, que l’hypothèse d’une érosion intense
n’était pas suffisante pour expliquer la disparition de la couverture sédimentaire et des
termes crustaux.
Nous proposons, à partir de l’examen de la Zone Sud Calédonie, un modèle de la mise en
place de la formation des basaltes et de la nappe de péridotites constitué de trois étapes.
La première étape consiste à provoquer la surrection d’un fragment de croûte océanique le
long d’une zone de discontinuité comme par exemple une faille transformante, comme
l’avait déjà suggéré Paris (1981). Ce phénomène est actuellement utilisé pour expliquer la
surrection de l’île de Futuna (Regnier, 1994) et le banc de Goringe (Auzende et al., 1988).
Les pans de croûte océanique mis a nu en contexte marin s’altèrent. Le produit résultant est
alors déposé en avant de l’accident dans le futur flysch de Népoui.
- 195 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
La seconde étape correspond au décoiffement des niveaux basaltiques en position avant-
arc. Les basaltes seront alors transportées en avant de la nappe péridotitiques et subiront de
ce fait de fortes déformations.
La troisième étape est marquée par l’obduction des termes mantelliques sur le bâti
Calédonien.
Une des conclusions majeures de notre étude sur la Zone Est Calédonie est de considérer
que la ride de Norfolk n’était pas située à la limite de la plaque Australienne. De ce fait,
l’obduction de la nappe des ophiolites Eocène-Oligocène ne caractérise plus la
confrontation des plaques Australienne et Pacifique mais des déformations intraplaques,
déjà évoqués par Paris (1981). Il semblerait que de façon contemporaine à la mise en place
de la nappe sur le bloc de Nouvelle-Calédonie, des effets compressifs se fassent ressentir
jusque sur la bordure occidentale du bassin Ouest Calédonien et bien au delà, sur la ride de
Norfolk.
Remarque sur les mouvements actuels de la nappe
Des travaux récents de sismicité ont enregistré des séismes ressentis dans la moitié sud de
l'île, grossièrement entre 166°e et 166°30E (Louat et Baldassary, 1989). Il apparaît que
cette activité est segmentée et semble suivre le front de l'obduction. Nous suggérons que
cette sismicité caractérise la délimitation de différents blocs qui constituent la nappe
(Fig. 3-53) (Regnier et al., soumis). On remarque que la limite des blocs coïncide avec une
limite structurale mise en évidence vers 166°30E. A l’Est de cette longitude, un maximum
gravimétrique semble caractériser un substratum qui est de nature différente du reste de
l’île. Les fortes anomalies positives et la topographie en moyenne moins élevée dans cette
zone, suggèrent que ces structures pourraient être d'origine océanique, faisant partie du
basin des Loyauté. Les mouvements observés entre les blocs pourraient être expliqués par
des réajustement récents dus aux effets de la collision entre la ride des Loyauté et l’arc des
Nouvelles-Hébrides.
III-5 La formation de la ride des Loyauté
Deux hypothèses de formation de la ride des Loyauté ont été établies. La première consiste
en un volcanisme anorogénique (Paris, 1981 ; Rigolot, 1989 ; Monzier, 1993) par
remontées de matériel volcanique le long d’anciens murs de failles. Ces failles
correspondraient à d’anciens accidents d’orientation NNW-SSE, formés sur le plancher
océanique du proto bassin Nord-Loyauté et Sud Fidjien lors de la réorganisation des
plaques Australienne et Pacifique survenue il y a 43 Ma (Clague et Jarrard, 1973). La
seconde hypothèse considère la ride des Loyauté comme un arc volcanique ancien
probablement réaffecté par un volcanisme anorogénique plus récent (Dubois et al., 1974b ;
- 196 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Lapouille, 1978 ; Maillet et al., 1983 ; Collot et al., 1987 ; Meffre, 1991 ; Cluzel et al.,
1994; Aitchison et al., 1995 ).
La ride des Loyauté supporte des édifices caractérisés par une topographie aplanie et des
pointements volcaniques de forme conique indiquant un âge probablement plus récent. Les
premiers sont répartis de façon régulière sur la ride tandis que les seconds sont épars et
peuvent être identifiés au dessus des premiers ou bien isolés. Il apparaît sur les profils de
sismique réflexion que l’ensemble des séquences d’âge Crétacé supérieur à Eocène
supérieur a été plissé par la remontée du substratum de la ride, tandis que la séquence
Eocène supérieur-Oligocène supérieur absorbe les effets de plissement (Fig. 3-52). Les
données de sismique réflexion montrent que la surrection de la ride des Loyauté a été
contemporaine du charriage de la nappe de péridotites sur le bloc de Nouvelle-Calédonie.
Les édifices volcaniques ont été émergeants ou sub-émergeants entre l’Eocène supérieur et
l’Oligocène permettant ainsi aux épais plateaux carbonatés de se développer sur leur
sommet. Une seconde phase de volcanisme est observée durant le dépôt de la séquence
post-Oligocène supérieur. La forme pointue de ces édifices indique une formation en
contexte sous-marin. Ils ont traversé la couverture en la déformant jusqu’à la moitié de la
dernière séquence déposée. Si nous estimons des taux de sédimentation sur la ride de
l’ordre de grandeur de 20m/Ma nous pouvons alors en déduire que ce volcanisme identifié
était actif il y a 10 et 15 Ma (Miocène moyen à terminal). Ce résultat est confirmé par mise
en évidence d’une phase de volcanisme actif de l’Oligocène moyen (Chevalier, 1968)
jusqu’au Miocène supérieur (Baubron et al., 1976). Postérieurement à cette phase, la
subsidence marquerait l’arrêt de la phase volcanique, le refroidissement, et
l’alourdissement de l’ensemble.
Un certain parallélisme existe entre les zones de fracture Cook, de Vening Meinesz et le
segment septentrional de la ride des Loyauté, long de 500 km et assez grand pour être
assimilée à une faille transformante. Le segment méridional pourrait correspondre à la
terminaison Nord dela ride des Trois Rois (Fig. 3-55).
La ride des Trois Rois est une structure majeure du bassin Sud Fidjien. Longue de 700 km,
elle est comprise entre 27°30S-33°30S et centrée sur le méridien 173°E. (Mortimer et al.,
1998) ont montré que la ride des Trois Rois s’est formée à l’Oligocène supérieur, en
réponse à une subduction intraocéanique, dans le bassin Sud Fidjien, à vergence Ouest.
Encore active au Miocène moyen (19-20 Ma), elle correspond à une prolongation de l’arc
identifié sur l’île du Nord de Nouvelle-Zélande. Le bassin Sud Norfolk est un bassin
marginal qui se met en place dès 18-20 Ma à l’Ouest de la ride des Trois Rois. Nous
supposons que des ouvertures de bassins marginaux d’amplitude de plus en plus faible ont
probablement affecté les structures plus au Nord. Le bassin des Loyauté a du être soumis à
des contraintes extensives de l’Oligocène supérieur au Miocène, mais l’ouverture est trop
faible pour être observée sur les profils de sismique.
- 197 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Fig. 3-55 : Le système ride des Loyauté- ride des Trois Rois.
- 198 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
En conclusion, l’ouverture du bassin des Loyauté au Crétacé inférieur conduit
implicitement à supposer l’existence d’une « proto-ride des Loyauté ». Cette ride devait
correspondre à l’arc volcanique associé à la subduction de la plaque Pacifique sous la
plaque Australienne. La première phase d’émission volcanique qui affecte la ride est
marquée par l’existence de guyots coiffés par d’épais plateaux carbonatés indiquant une
période de sub-affleurement situé entre l’Eocène supérieur et l’Oligocène supérieur. Ils
sont comparés au guyot de Bougainville qui est constitué d’andésites témoignant de
l’entrée de la ride de Norfolk/d’Entrecasteaux dans la zone de subduction de l’arc des
Loyauté (ride Sud d’Entrecasteaux) (Cluzel et al., 1998). La continuité
morphobathymétrique entre la ride des Loyauté et la ride Sud d’Entrecasteaux n’est pas
évidente, c’est pourquoi nous préférons rester prudents concernant une telle comparaison.
La seconde phase volcanique reconnue sur la ride des Loauté est liée à l’histoire
géologique de la ride des Trois Rois, prolongement méridional de la ride. La subduction
intraocéanique dans le bassin Sud Fidjien à vergence Ouest, à l’Oligocène supérieur et
donc postérieur à l’obduction des ophiolites sur le bâti Calédonien a provoqué la formation
de la ride des Trois Rois. Le volume et l’étendue de la ride est suffisamment important
pour considérer que des effets ont contribué à la mise en place des pointements
volcaniques de la terminaison Sud de la ride des Loyauté (Fig. 3-54). Les bassins
marginaux Nord Norfolk et Sud Norfolk sont alors formés par le jeu des failles
transformantes. La phase de volcanisme Oligo-Miocène anorogénique (Meffre, 1995)
reconnue sur la terminaison Nord de la ride des Loyauté peut être asscociée à l’effet du jeu
de la faille transformante ou bien est à corréler aux traces de points chauds contemporains
identifiée plus à l’Ouest jsuqu’à la marge Est Australienne.
III-6 La déformation liée à la collision
La fosse des Nouvelles-Hébrides marque la subduction de la plaque Australienne sous la
plaque Pacifique depuis le Miocène supérieur qui résulte de l’ouverture du bassin Nord
Fidjien (Auzende, 1988). Depuis environ 2 Ma, la ride des Loyauté est entrée en collision
avec l’arc des Nouvelles Hébrides (Monzier et al., 1990; Monzier, 1993).
Des accidents transverses, probablement liés à la collision, d’orientation N070 à jeux
senestre et des accidents N0140 à jeux sénestre ont décalé la partie septentrionale et
méridionale de la ride des Loyauté, déjà mis en évidence par Lachaud (1995) et Lafoy et
al. (1996a) (Fig. 3-55). Ces accidents ont eu pour effet une déformation importante du
segment méridional de la ride des Loyauté. Le système « ride des Trois Rois et ride des
Loyauté » et le parallélisme des zones de fracture Veining Meinesz, Cook et le segment
méridional de la ride des Loyauté, nous amène à considérer que la partie Sud de la ride des
Loyauté était nécessairement parallèle à la ride des Trois Rois. Elle a du progressivement
être décalée par le jeux de ces accidents senestres transverses N040 à proximité de la
collision de la ride des Loyauté et de l’arc des Nouvelles.
- 199 -

3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
La déformation récente de la couverture sédimentaire, observée sur les profils de sismique
réflexion, est concentrée sur les rides ou bien à la limite des rides et des bassins comme par
exemple le long des flancs occidentaux des rides des Loyauté et du bassin Ouest
Calédonien, ces zones étant plus sensibles aux contraintes occasionnées par cette
subduction.
La collision aurait eu pour effet de faire rejouer d’anciennes failles comme cela c’est
produit sur la bordure du bassin Ouest Calédonien ; dans le bassin des Loyauté le long
d’une ancienne zone de fracture située dans le prolongement de celle identifiée au sein de
l’ophiolite sur la péninsule de Bogota (Prinzhofer, 1981).
Les derniers effets de cette collision pourraient correspondre à la sismicité active reconnue
dans la zone et en particulier au sein de la terminaison Sud de la nappe péridotitiques
(Regnier et al., soumis). Plus au Sud, des séismes actifs à jeux sénestres sont identifiés sur
la zone de fracture Cook (Tajima et Okal, 1992).
- 200 -

4 LE PROGRAMME ZoNéCo
PARTIE 4
LE PROGRAMME ZoNéCo : EVALUATION DES RESSOURCES
VIVANTES ET NON VIVANTES DE LA ZONE ECONOMIQUE
DE NOUVELLE-CALEDONIE
- 201 -

4 LE PROGRAMME ZoNéCo
- 202 -

4 LE PROGRAMME ZoNéCo
En 1979, naissait le concept de Zone Economique et de nombreux états se lancèrent dans
des programmes de cartographie de leurs fonds marins et d’inventaire de leurs ressources
(Fig. 4-1). Dès le début des années 80, la France met en place un programme des zones
économiques « métropolitain » dont la progression a été lente et souvent limitée à
l’inventaire cartographique, l’évaluation des ressources se faisant par ailleurs. Le concept
de zone économique a permis aux états insulaires d’être considérés comme de véritables
géants maritimes étant donné la faible superficie émergée par rapport à la taille de leur
zone économique. Les ressources naturelles terrestres des états insulaires du Pacifique sont
très limitées et leurs zones marines côtières peu profondes surexploitées. L’augmentation
constante de la pression démographique et l’introduction de matériel de pêche performant
(lignes et filets en nylon, embarcations motorisées), ont amené ces états à identifier de
nouvelles ressources halieutiques dans un souci de créer des emplois, de réduire les flux
migratoires vers les centres urbains, de mettre en place des circuits commerciaux et
d'augmenter la consommation de produits halieutiques locaux afin de diminuer les
importations de conserves. Ils se sont naturellement orientés vers des activités de pêche
plus au large, visant notamment les thonidés et les poissons profonds des pentes récifales
externes et des monts sous-marins.
En 1990, le Territoire de Nouvelle-Calédonie est le premier à se lancer dans un programme
de cartographie des fonds marins de sa zone économique qui est comprise entre 15°S-26°S
et 156°E-174°E, et faisant une superficie de 1.400.000 km 2 , en mettant en place un groupe
de travail chargé de définir les bases d’un programme d'évaluation des ressources vivantes
et non-vivantes. Ce groupe de travail, constitué de représentants de l'Etat, du Territoire, des
Provinces, de services techniques de l'Etat et du Territoire et d'organismes de recherche,
associait ainsi, dès la phase initiale de sa définition tous les partenaires potentiellement
intéressés par ce programme. Dès l’année 1991, le programme ZoNéCo démarrait. En
1994, l'exemple fut suivi par la Polynésie Française (programme ZEPOLYF).
- 203 -

4 LE PROGRAMME ZoNéCo
Fig. 4-1 : Représentation des zones économiques dans la région du Sud-Ouest Pacifique.
- 204 -

4 LE PROGRAMME ZoNéCo
Chapitre I
Les données antérieures au programme
Depuis ces trente dernières années, des campagnes diverses, à caractère géologique de type
reconnaissance bathymétrique, dragages, carottages, plongées en submersibles, forages
océaniques, sismique monotrace et multitraces et, à caractère halieutique de type pêches
exploratoires hauturières et côtières ont été réalisées dans la zone économique de
Nouvelle-Calédonie.
Au total, 48 campagnes de reconnaissance bathymétrique (Tableau 4-1), réalisées avec des
sondeurs monofaisceau ont été intégrées dans la banque de données GEOMER mise au
point par le centre ORSTOM de Nouméa. Elles ont permis de réaliser le premier document
cartographique de la zone économique de Nouvelle-Calédonie (Missegue et al., 1992).
Cette carte bathymétrique, avec un contourage tous les 200 m, a servi de document
cartographique de base pour la détermination de sites cibles.
Les campagnes de dragages, de carottages, de forages océaniques ont permis de récoltés
des échantillons de roches sur l’ensemble des rides constituants la Zone Economique. La
figure 4-2 différencie selon des points, les campagnes à caractère géologique et des
surfaces, les campagnes à caractère biologique. Les campagnes de dragages regroupent les
campagnes de géologie suivantes : Iles des Pins (1971), Georstom I (1973), Georstom II
(1974), Georstom III (1975), EVA I (1976). Elles sont complétées par deux campagnes de
plongées en submersibles: CALSUB (1989) et SUBPSO (1989). La première comprend
quatre plongées profondes réalisées avec le Nautile sur la zone de collision « Loyauté-
Nouvelles Hébrides » (Monzier et al., 1990). La seconde a été réalisée avec le submersible
« Cyana », sur la ride des Loyauté, sur le flanc Nord du haut-fond qui relie les îles d’Ouvéa
et de Lifou. Deux campagnes de dragages et carottages Biocal (1985) et Biogeocal (1987)
ont reconnu le Sud-Ouest et l’Est de la Nouvelle-Calédonie, le bassin et la ride des
Loyauté. Lors des campagnes de biologie, des dragues plates (type Calypso, Waren) ont
parfois prélevé des roches ou des sédiments. Ces campagne sont : CHALCAL 1 (1984),
CHALCAL II (1986), MUSORSTOM IV (1985), MUSORSTOM V (1986),
MUSORSTOM VI (1989), Bathus 1 (1993), Bathus 2 (1993), Bathus 3 (1993) et Bathus 4
(1994).
- 205 -

4 LE PROGRAMME ZoNéCo
Observations
Sismique
réflexion
Magnétisme
Gravimétrie
Positionnement
Bathymétrie
Bateau
Origine
Campagne
Année
-
Monotrace
X
SAT
monofaisceau
Coriolis
IFREMER
ZOE 300
1984
+ 3.5 kHz
dragages
Dragages et carottages
Biologistes
Monotrace
X
X
GPS
Seabeam
Charcot
IFREMER
SPS 100
1985
X
X
GPS
Seabeam
Charcot
IFREMER
BIOCAL
1985
Campagne de biologie
X
X
GPS
Seabeam
Charcot
IFREMER
PROLIGO
1985
Sismique réfraction
X
SAT
Monofaisceau
Coriolis
IFREMER
EVA 1300
1986
Peu de données
X
SAT
Monofaisceau
Thomas
Washington
SCRIPPS
PPTU 06
1986
Bathymértie à partir
de la sismique
Monotrace
X
?
SAT
Vauban
ORSTOM
ZOE 400
1987
Monotrace
X
SAT
Monofaisceau
Tableau 4-1 : La liste des données acquises des campagnes de géologie et de géophysique marines réalisées
antérieurement au programme ZoNéCo.
Coriolis
IFREMER
EVA 1400
1987
- 206 -
1 profil de sismique
dans la ZE
Multitraces
X
X
SAT, GPS
Seabeam
Charcot
IFREMER
MULTIPSO
1987
X
GPS
Monofaisceau
Alis
ORSTOM
ZOE 51
1990
X
GPS
Monofaisceau
Alis
ORSTOM
ZOE 52
1990
X
GPS
Monofaisceau
Alis
ORSTOM
ZOE 53
1991
X
GPS
Monofaisceau
Alis
ORSTOM
ZOE 54
1991
Dragages ?
X
GPS
Monofaisceau
Alis
ORSTOM
CALIS
1991

4 LE PROGRAMME ZoNéCo
Observations
Sismique
Réflexion
Magnétisme
Gravimétrie
Positionnement
Bathymétrie
Bateau
Origine
Campagne
Année
Sismique rréfraction
Dragages
SAT
Monofaisceau
Noroit
CNEXO
EVA 500
1977
+ 3.5 kHz
Monotrace
X
X
SAT
Monofaisceau
Vema
US
V 3314
1977
Carottages,
Flux de chaleur
Monotrace
X
X
SAT
Monofaisceau
Coriolis
CNEXO
EVA 600
1978
Sismique réfraction
Monotrace
X
X
SAT
Monofaisceau
Coriolis
CNEXO
EVA 700
1978
SAT
Monofaisceau
Vauban
ORSTOM
CHEST 100
1979
X
SAT
Monofaisceau
Vauban
ORSTOM
WNC 80
1980
Mesures ponctuelles
bathymétrie, magnétisme
X
Sextant Radar
Monofaisceau
Dawa
ORSTOM
GCL 100
1980
X
SAT
Monofaisceau
Tableau 4-1 : La liste des données acquises des campagnes de géologie et de géophysique marines réalisées
antérieurement au programme ZoNéCo.
Coriolis
IFREMER
ZOE 100
1981
- 207 -
X
SAT
Monofaisceau
Coriolis
IFREMER
EVA 900
1981
Mesures ponctuelles
de gravimétrie
X
SAT
Monofaisceau
Vauban
ORSTOM
GCL 200
1981
Mesures ponctuelles
de gravimétrie
X
X
SAT
Monofaisceau
Vauban
ORSTOM
GCL 300
1982
Sismique réfraction
Monotrace
X
X
SAT
Monofaisceau
Coriolis
IFREMER
EVA 1000
1982
X
X
SAT
Monofaisceau
Coriolis
IFREMER
EVA 1100
1982
Transit
X
SAT
Monofaisceau
Glomar
Challenger
Joides
DSDP 89
1982
1 forage situé dans la ZE
21°11S-161°19E
Monotrace
X
SAT
Monofaisceau
Glomar
Challenger
Joides
DSDP 90
1982-83
X
X
X
X
SAT
Monofaisceau
SAT
Monofaisceau
Coriolis
IFREMER
ZOE 200
1983
Coriolis
IFREMER
EVA 1200
1983

4 LE PROGRAMME ZoNéCo
Observations
Sismique
Réflexion
Magnétisme
Gravimétrie
Positionnement
Bathymétrie
Bateau
Origine
Campagne
Année
Seul le magnétisme est
Intégré dans Geomer
X
Pas de SAT
Monofaisceau ?
Argo
SCRIPPS
NOVA 4A
1967
Seul le magnétisme est
Intégré dans Geomer
X
Pas de SAT
Monofaisceau ?
Argo
SCRIPPS
NOVA 5A
1967
Seul le magnétisme est
Intégré dans Geomer
X
Pas de SAT
Monofaisceau ?
Horizon
SCRIPPS
NOVA 4H
1967
Seul le magnétisme est
Intégré dans Geomer
X
Sextant
Monofaisceau ?
Horizon
SCRIPPS
NOVA 5H
1967
Aucune indication
Hakuha maru
Université de
Tokyo
KH 6804
1969
+ 3.5 kHz
Monotrace
X
SAT
Monofaisceau
Glomar
Challenger
Joides
DSDP 21
1971
Bathymétrie donnée par
la sismique
Multitraces
X
SAT
Monofaisceau
Coriolis
CNEXO
AUS 100
1972
Multitraces
X
SAT
Monofaisceau
Tableau 4-1 : La liste des données acquises des campagnes de géologie et de géophysique marines réalisées
antérieurement au programme ZoNéCo.
Noroit
CNEXO
AUS 200
1973
- 208 -
Dragages,
Carottages
Monotrace
X
SAT
Monofaisceau
Noroit
CNEXO
GEO 100
1973
Transit
X
SAT
Monofaisceau
Glomar
challenger
Joides
DSDP 30
1973
Transit
Monotrace
X
SAT
Monofaisceau
Coriolis
CNEXO
GEO 200
1974
1 profil de sismique
dans la ZE
Multitraces
X
SAT
Monofaisceau
Coriolis
CNEXO
AUS 300
1975
+ 3.5 kHz
Monotrace
X
X
SAT
Monofaisceau
Vema
US
V 3215
1975
Monotrace
X
SAT
Monofaisceau
Noroit
CNEXO
AUS 400
1976
Sismique réfraction,
carottage, flux de chaleur
Monotrace
X
SAT
Monofaisceau
Coriolis
CNEXO
EVA 200
1976
Monotrace
X
Sismique réfraction
Monotrace
X
SAT
Monofaisceau
SAT
Monofaisceauv
Coriolis
CNEXO
EVA 300
1977
Coriolis
CNEXO
EVA 400
1977

4 LE PROGRAMME ZoNéCo
Fig. 4-2 : les données antérieures au programme ZoNéCo de dragages, de carottages, de plongées en
submersible et de forage océaniques. La bathymétrie présentée correspond à une simplification de la
carte réalisée à partir des levés conventionnels, isobathe tous les 1000 m (Missegue et al., 1992). Les
symboles roses montrent la répartition des campagnes de dragages : les triangles pour la campagne Iles
des Pins (1971) ; les étoiles pour la campagne Georstom I (1973), les losanges pour la campagne
Georstom II (1974), les hexagones pour la campagne Georstom III (1975), les cercles pour la campagne
EVA I (1976).Les symboles bleus illustrent les campagnes de dragages et carottages avec les triangles
pour la campagne Biogeocal (1987), les cercles pour la campagne Biocal (1985). Les étoiles noires
représentent les sites des forages océanique ; les surfaces colorées indiquent les zones couvertes par les
campagnes de biologie marine. En bleu : les campagnes CHALCAL 1 (1984) (C1) et CHALCAL II
(1986) (C2) ; en orange les campagnes MUSORSTOM IV (1985) (M4), MUSORSTOM V (1986) (M5) et
MUSORSTOM VI (1989) (M6) ; en vert les campagnes Bathus 1 (1993) (B1), Bathus 2 (1993) (B2),
Bathus 3 (1993) (B3) et Bathus 4 (1994) (B4).
Viennent s’ajouter les données des forages océaniques situés dans la zone frontière de la
Nouvelle-Calédonie DSDP208 (Leg 21) (Burns, Andrews et al., 1973) ; DSDP286 (Leg
30) (Andrews, Packham et al., 1975) ; DSDP587 (Leg 90) (Kennett, von der Borch et al.,
1985) réalisés dans le cadre du Deep Sea Drilling Project et le forage océanique ODP831
(Leg 134) (Collot et al., 1992) de l’Ocean Drilling Program. Seul le forage DSDP587
(Kennett, von der Borch et al., 1985) a été réalisé dans la zone économique de Nouvelle-
Calédonie. Il a permis de définir la lithologie respectivement du sommet de la ride de lord
Howe et du sommet du banc de Lansdowne (Fig. 4-2). Les trois autres forages cités sont
situés à proximités de la zone, ils sont représentés à titre indicatif.
Enfin, une campagne de sismique réflexion monotrace ZOESIS (1992) et des campagnes
de sismique réflexion multitraces françaises (Fig. 4-3) : Austradec I (1972), Austradec II
(1973), Austradec IV (1976) ; WNC80 (1980) et étrangères : Mobil Oil Corporation
- 209 -

4 LE PROGRAMME ZoNéCo
(1972), Gulf Rex (1972-1973), Geocom, Western Geophysical, Bendix et Tiger ont
également été réalisées dans la zone économique de Nouvelle-Calédonie (Fig. 4-3).
Fig. 4-3 : Navigation des campagnes de sismique monotrace et multitraces réalisées dans la zone
économique. les campagnes de sismique monotrace et multitraces réalisées dans la zone économique de
Nouvelle-Calédonie. Pour la bathymétrie voir la figure précédente. La campagne de sismique monotrace
ZOESIS (1992) est représentée par le trait noir. Les campagnes de sismique multitraces sont : en bleu
Austradec I (1972) ; en vert Mobil Oil Corporation (1972) ; en marron Gulf Rex (1972-1973) ; en violet
Austradec II (1973) ; en orange Austradec IV (1976) ; en rouge WNC80 (1980).
De nombreux travaux concernant les ressources vivantes au large de la Nouvelle-
Calédonie se trouvaient dispersées entre les services techniques territoriaux et provinciaux
et plusieurs organismes de recherche nationaux, étrangers (Corée, Japon, Taïwan) et
internationaux (Communauté du Pacifique, anciennement Commission du Pacifique Sud)
(Tableau 4-2). Depuis la fin des années 60, les deux sujets principaux de recherche dans le
domaine halieutique du centre ORSTOM de Nouméa ont porté d’une part sur le domaine
pélagique et d’autre part sur la zone démersale.
Le premier était axé sur l’étude de l’écosystème du large, des thons et des espèces alliées.
Il s’est agit de mettre en évidence les relations liant la faune en place avec les thons et de
comprendre pourquoi certaines espèces très abondantes dans le milieu ne sont pas
consommées par les thons. La compréhension de ce paradoxe a nécessité la mise en œuvre
de moyens de prélèvements variés pour capturer à la fois les thons et les espèces en place :
palangres dérivantes pour les thons, filets variés pour les espèces du plancton, micronecton
et necton. Le repérage des fronts thermiques favorables aux concentrations de thons de
surface et l’estimation des tonnages a été réalisé par radiométrie et prospection aérienne.
- 210 -

4 LE PROGRAMME ZoNéCo
Une étude a été menée sur les ressources en appâts vivants, pour les captures de thons à la
canne, dans le lagon en eau peu profonde et les captures (POLYPECHE et
TRANSPECHE).
Le deuxième sujet concernait les espèces démersales profondes. En 1980, le Kaimon Maru
navire Japonais de pêche commerciale au chalut de fond a exploité le Béryx sur les monts
sous-marins situés sur les terminaisons méridionales des rides de Norfolk et des Loyauté
ainsi que les bancs Nova, Argo, Kelos, Capel et le sommet de l’extrémité nord de la ride de
Lord Howe et de l’extrémité Sud de la ride de Fairway. Parallèlement, de 1988 à 1991, le
centre ORSTOM de Nouméa lançait un programme de pêche exploratoire à la palangre de
fond sur plusieurs monts sous-marins, situés sur les terminaisons méridionales des rides de
Norfolk et des Loyauté, afin d’étudier la dynamique des populations de l’espèce cible
« Béryx splendens », poissons vivant à des profondeurs comprises entre 200 et 800 m
(Lehodey, 1994). D’autres espèces de poissons, des crustacés et les nautiles ont pu être
analyser par captures au casier à l’extérieur du récif barrière.
- 211 -

PROSPECTION
AERIENNE
SENNEURS
AMERICAINS
CANNEURS
CALEDONIENS
CANNEURS
JAPONAIS
PALANGRIERS
COREENS
PALANGRIERS
TAIWANAIS
PALANGRIERS
JAPONAIS
PALANGRIERS
CALEDONIENS
CAMPAGNES
SCIENTIFIQUES
Année
4 LE PROGRAMME ZoNéCo
Campagnes
scientifiques
à la palangre
ORSTOM
Données de prises
par espèce
(en nb et en poids)
et d’effort de
pêche
Pêche
artisanale à la
canne avec des
bonitiers
(leurre en nacre)
Données de
prises par
espèce
(en nb et en
poids) et d’effort
de pêche
par mois
Campagnes
scientifiques
à la palangre
ORSTOM
Quelques
estimations des
captures
- 212 -
Radiométrie
ECONOMIQUE
et survols aeériens
ZONE
Pêches explor.
4 senneurs
LA
Données
sous-estimées
de prises (poids
par espèce et
d’effort de
pêche par carré
de 1° de côté
et par mois
DE
Rapports
d’observateurs
et par carré
de 5° de côté
POLYPECHE
(appâts) et
TRANSPECHE
(canne)
Dès le 5ième accord de
pêche (août
1983) :
fiches de pêche
journalières
(position, effort,
Nb et poids
des prises
par espèce)
Données
sous estimées
de prises
par espèce
(nb et
PLACE
Poids), et
d’effort de pêche
par mois
et par carré
de 5° de côté
Sur la zone
10-30S,
150-180E
Données
annuelles
de prises et
d’effort par carré
de 5° de côté
par mois et par
arré de 5° de côté
1957
1958
1959
1960
1961
1962
1963
1964
1965
1966
1967
1968
1969
1970
1971
1972
1973
1974
1975
1976
1977
1978
1979
EN
MISE
JUILLET
Sur la zone
10-30S,
150-180E
Rapports
d’observateurs
Pêche artisanale
début de
pêche industrielle
en nov. 1983 avec
POLYPECHE
dès le 5ième accord de pêche
(août 1983) :
fiches de pêche
journalières
(position, effort, Nb
et poids des prises
par espèce
Pêches expér.
à la traine
STMMPM
Jusque fin 1992
Fiches de pêche
journalières
(position, effort, Nb
et poids des prises
par espèces)
Mise en place de
DCP
Pêhces expér.
Espadon STMMPM
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
Tableau 4-2 : La liste des données acquises des campagnes de pêches exploratoires réalisées antérieurement
au programme ZoNéCo.

4 LE PROGRAMME ZoNéCo
Chapitre II
Le programme ZoNéCo
Le programme ZoNéCo (Zone Economique de Nouvelle-Calédonie), regroupe des
partenaires multiples représentant l'Etat Français (Ministère de l'Enseignement Supérieur et
de la Recherche; Service Hydrographique et Océanographique de la Marine), le Territoire
de Nouvelle-Calédonie (Services des Méthodes Administratives et de l'Informatique,
SMAI ; Services des Mines et de l'Energie, SME ; Service Territorial de la Marine
Marchande et des Pêches Maritimes), les Provinces Iles, Nord et Sud et les organismes de
recherche (Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer, IFREMER;
Institut de Recherche pour le Développement, IRD; Université Française du Pacifique,
UFP).
Le programme ZoNéCo implique des disciplines diverses telles que la cartographie et
l’imagerie du fond, la gravimétrie, le magnétisme, la sismique, l’altimétrie satellitaire,
l’hydrologie, la phytoplanctonologie et l’halieutique.
II-1 Méthode
Les partenaires du Programme s’engagent sur la base d’un Accord Cadre pluriannuel. Le
premier concernait la période 1993-1996, le second couvre la période 1997-2001 et le
troisième couvrira la période 2002-2006. Le programme s’est doté d’un Comité de Pilotage
constitué des représentants des institutions et des organismes concernés qui se réunit
régulièrement pour fixer les grandes orientations du programme. Un Groupe de Projet gère
les détails du fonctionnement du Programme. Pour répondre à des besoins spécifiques, le
Groupe de Projet a mis en place des Groupes de Travail (diffusion des données, campagnes
à la mer, intégration des données de géophysiques, intégration des données halieutiques,
intégration des données océanographiques etc.).
Le programme a créé un outil de traitement et d’archivage des données appelé « Structure
de Gestion et de Valorisation Locale » (SGVL) basée au SMAI (Service des Méthodes
Administratives et de l'Informatique). Il assure, en liaison avec l’IFREMER, le
développement des logiciels nécessaires au traitement des données acquises par le
programme. Son rôle est l’archivage, le traitement, l’analyse et la diffusion des données.
Pour réaliser ses missions, elle dispose de matériels (ordinateurs de bureau, stations de
travail SUN, traceurs grand format, etc.) et de logiciels performants conformes aux
- 213 -

4 LE PROGRAMME ZoNéCo
standards et aux outils informatiques les plus récents utilisés par les organismes de
recherche partenaires du programme. Depuis 1993, l’archivage des données acquises
antérieurement ou parallèlement au programme ZoNéCo sont recueillies et mises à jour
régulièrement par la SGVL. Pour ce faire, elle a développé un logiciel original (VEGA) qui
combine un Système de Gestion de Base de Données Relationnelles (ORACLE) et un
Système d’Information Géographique (Arc/Info). VEGA autorise des échanges avec les
logiciels «Caraïbes» et autres logiciels de l’IFREMER (Trismus, Imagem, trimen) de
traitements des données issues des sondeurs multifaisceaux. Il permet aussi de regrouper
les données par discipline dans des banques spécialisées puis de les superposer et de les
corréler afin de répondre aux besoins particuliers des utilisateurs.
L’ensemble des données ainsi traitées, validées et interprétées par les divers partenaires
scientifiques est utilisé pour la réalisation de produits dont la diffusion est assurée par la
SGVL sous forme de rapports synthétiques, de cartes thématiques, d’atlas sur support CD-
ROM et sont accessible sur le site http://www.territoire.nc/zoneco. Le pôle de compétence
local que représente la SGVL pourrait être adapté utilisé au bénéfice d’autres pays
insulaires de la région.
II-2 Le déroulement du programme
Les bases du programme ZoNéCo ont été établies selon trois phases, comme la plupart des
programmes d’inventaires miniers :
- une phase stratégique dont l’objectif est la réalisation du fond cartographique
indispensable à tout inventaire de ressources et l’analyse des données antérieures du
programme ;
- une phase tactique ayant pour but l’identification et la quantification des ressources
vivantes et non-vivantes ;
- une phase d’études de cibles consacrée à l’évaluation des potentialités économiques
offertes par ces ressources.
Actuellement, les deux premières phases ont été réalisées ou sont en cours d’élaboration.
II-2.1 La phase stratégique
Les premières actions du programme étaient consacrées à la recherche d’analyse des
données antérieures au programme disponibles en bathymétrie, géophysique,
océanographie physique et halieutique. Elles ont servi de base à la reconnaissance de sites
cibles pour la réalisation de campagnes de Géologie-Géophysique et de pêche exploratoire
à la palangre et au chalut.
- 214 -

4 LE PROGRAMME ZoNéCo
II-2.1.1 Les campagnes de reconnaissance bathymétrique
Cinq campagnes ont été ou seront réalisées d’ici la fin de l’année1999 à bord du N.O.
« L’Atalante » équipé des sondeurs multifaisceaux EM12 DUAL et EM 950 (Fig. 4-4).
L’objectif principal de ces campagnes est la couverture bathymorphologique (bathymétrie
et imagerie) continue de secteurs définis comme prioritaires du fait de l’existence de reliefs
sous-marins de moins de 1500m de profondeur. Par ailleurs, des profils de sismique
monotrace, de magnétisme, de gravimétrie ont été simultanément réalisés ainsi que des
mesures de courant avec un profileur Doppler (ADCP) dans la tranche d’eau 0-800 m, des
tirs XBT et des enregistrements au thermo-salinagraphe de surface.
La campagne ZoNéCo 1 (25 juin-15 juillet 1993) a reconnu, avec l’EM12 DUAL, les
terminaisons méridionales de la Nouvelle-Calédonie et des Iles Loyauté entre 23°S-25°40S
et 167°20-171°E. De nouvelles structures ont été découvertes à des profondeurs moyenne
de 1000 m. Elles se présentent sous la forme de « guyots ». Ce sont des volcans sous-
marins qui ont été émergés, érodés puis subsidés (Anonyme, 1994 ; Lachaud, 1995). Ils
correspondent à des cibles intéressantes du point de vue ressources vivantes (halieutiques)
et minérales (encroûtements ferromanganésifères). Les résultas de la campagne ZoNéCo 1
ont servi de support à la campagne de pêche exploratoire HALIPRO 2 (N.O. Tangaroa,
Novembre 1996) (Van de Beuque et al., 1998b).
La campagne ZoNéCo 2 (02-22 août 1994) a consisté en une reconnaissance, avec l’EM12
DUAL, sur une superficie d’environ 68.500 km 2 comprise entre 18°20-22°20S et 163°-
168°20E, de la terminaison Nord de la Grande Terre, du bassin des Loyauté, de la ride des
Loyauté et de son prolongement Nord (Anonyme, 1995 ; Lachaud, 1995). Des hauts fonds
potentiellement favorables à la présence d’espèces profondes démersales et
d’encroûtements polymétalliques ont été mis en évidence au niveau du Grand Passage, le
long de la bordure orientale de la ride des Loyauté entre Maré et Ouvéa et sur son
prolongement Nord. Les résultas de la campagne ZoNéCo 2 ont servi de support aux
campagnes de pêches HALICAL 1 et HALICAL 2 (N.O. Alis, Nov.-Déc. 1994, Janv.-
Fév.1995), qui avaient pour but d’estimer les potentialités halieutiques des cibles mises en
évidence après les interprétations des données de la campagne ZoNéCo 2.
La campagne ZoNéCo 3 (30 août-20 septembre 1996) a reconnu, avec l’EM12 DUAL et
EM 950, le pourtour des îles Loyauté, a permis de relier les levés des campagnes ZoNéCo
1 et ZoNéCo 2 et de prolonger vers le Nord les données de la campagne dernière citée. La
superficie cartographiée est d’environ 77.254 km 2 , elle couvre pour le Nord les récifs
d’Entrecasteaux et la terminaison Nord de la ride des Loyauté et pour la zone Sud, le Sud
de l’île des Pins et la portion située au Sud de la collision entre la ride des Loyauté et l’arc
des Nouvelles-Hébrides. Des nouveaux seuils, guyots et volcans de profondeur inférieure à
1500 m, peuvent être le siège de circulations ascendantes internes (endo-upwelling)
génératrices de nutrients favorisant les concentrations halieutiques.
- 215 -

4 LE PROGRAMME ZoNéCo
La campagne ZoNéCo 4 (22 septembre-12 octobre 1996) a reconnu, avec l’EM12 DUAL
et EM 950, les pentes externes de l’ensemble banc de Lansdowne-ride de Fairway, le
plateau du Coriolis, situé à l’Ouest du plateau des Chesterfield, les bancs Nova et Argo,
dont seules les pentes externes ont été cartographiées et le sommet de la ride de Lord Howe
centré sur 24°10S-161°40E. La superficie cartographiée est d’environ 47.600 km 2 . Les
topographies tabulaires recouvertes de sédiments du banc de Coriolis et de l’extrémité Sud
de la ride de Fairway semblent favorables à la réalisation de traits de chalutage. Les pentes
externes autour de Lansdowne-Fairway pourraient être exploitées à la palangre de fond.
Les résultats de la campagne ZoNéCo 4 ont servi à la campagne de pêche exploratoire
ZoNéCo 6 (Déc. 1998).
La campagne ZoNéCo 5 (Octobre 1999) reconnaîtra, avec l’EM950 et EM12 DUAL, le
sommet de la ride de Lord Howe entre les latitudes 22°S et 25°S. Des dragages seront
réalisées aux emplacements où des hydrates de gaz ont été découverts suite à la campagne
FAUST 1998 (programme Franco-Australien).
Fig. 4-4 : Navigation des campagnes ZoNéCo. Les données de bathymétrie correspondent à une compilation
des données de bathymétrie conventionnelle et de levés multifaisceaux. En bleu : la campagne ZoNéCo 1
(1993) ; en rouge : la campagne ZoNéCo 2 (1995) ; en vert : la campagne ZoNéCo 3 (1996) ; en violet :
la campagne ZoNéCo 4 (1996) et en voir : la campagne ZoNéCo 5 programmée pour 1999.
A l’issue des quatre premières campagnes réalisées 20% de la Zone Economique
(280.813 km²) a été reconnue. La figure 4-5 montre la répartition des surfaces couvertes en
fonction de quatre classes de profondeur : 1/ de 0 à 1500 m ; 2/ de 1500 à 2500 m ; 3/ de
2500 à 4000 m ; 4/ supérieur à 4000 m. Il apparaît que la première catégorie de profondeur
- 216 -

4 LE PROGRAMME ZoNéCo
qui représente 30% des surfaces couvertes correspond aux profondeurs pour lesquelles les
conditions de pressions et de températures favorisent le dépôt d’encroûtements et dans
lesquelles se situent les espèces commerciales de poissons. La seconde catégorie, 42%,
correspond à l’intervalle de profondeur pour lesquelles les conditions de hautes pressions
et de faibles températures sont favorables à la formation, en profondeur, d’hydrates de gaz.
Fig. 4-5 : Répartition des surfaces couvertes par les levés multifaisceaux acquis durant les quatre
campagnes ZoNéCo.
69608 km²
11210 km²
II-2.1.2 Synthèse des travaux antérieurs
116176 km²
Les nombreuses données, collectées durant plusieurs années, se présentaient sous forme
disparate (rapports divers, fichiers informatiques hétérogènes). Ces informations ont été
rassemblées sous la forme de quatre synthèses concernant les travaux de géologie
géophysique et halieutique réalisés dans la zone économique de Nouvelle-Calédonie.
L’ensemble de ces données qui concerne la géologie marine (bathymétrie, dragages,
carottages, forages océaniques, sismique réflexion monotrace et multitraces), et
l’halieutique (poissons profonds, thons et espèces alliées, et invertébrés), ont été
transférées dans la base de données géoréférencée du programme ZoNéCo.
Un « Bilan des connaissances sur l’évaluation du potentiel pétrolier de la Nouvelle-
Calédonie et de ses Dépendances » (Lafoy et al., 1996b) recense et analyse les travaux
réalisés à terre comme en mer dans le cadre de la recherche en hydrocarbures. Il montre
que les opérations conduites dans le domaine marin sont encore trop fragmentaires pour
permettre de définir avec précisions les potentialités. Cependant, des zones prometteuses
sont identifiées dans les lagons Ouest, Nord et Sud de la Nouvelle-Calédonie, dans le
Grand Passage et sur le plateau des Chesterfield.
Un « Bilan des connaissances sur les potentialités en ressources minérales profondes de la
Zone Economique de Nouvelle-Calédonie » (Lafoy et al., 1996c) indique que les zones
peu profondes favorables à la concentration de ressources potentielles dans la zone
économique de Nouvelle-Calédonie restent mal cartographiées, en raison des problèmes de
navigation dus aux récifs coralliens. Les zones définies comme étant potentiellement
- 217 -
83819 km²
0 à 1500 m
1500 à 2500 m
2500 à 4000 m
> 4000 m

4 LE PROGRAMME ZoNéCo
favorables aux concentrations minérales ou encroûtements ferromanganésifères doivent
faire l’objet d’explorations plus détaillées par prélèvements à maillage serré. Elles
correspondent : 1/ aux rides de Norfolk et des Loyauté ; 2/ à la zone du Grand Passage.
Une « synthèse halieutique des données thonières de la Zone Economique de Nouvelle-
Calédonie, de 1956-1994 » (Virly, 1996) fait un historique des activités thonières, dresse
un bilan des données disponibles, situe la production thonière de la Nouvelle-Calédonie
dans son contexte régional, décrit les fluctuations interannuelles, saisonnières et
géographiques des efforts de pêche et des rendements relatifs aux principales espèces et
tente de les relier aux caractéristiques environnementales. Un exemple de résultat est
donné dans la figure 4-6.
Fig. 4-6 : Synthèse halieutique thonière (Virly, 1996). Résultats des pêches à la palangre flottante réalisées
dans la zone économique de Nouvelle-Calédonie durant la période 1983-1994 : rendements moyens en
poids (kg pour 100 hameçons) en germons, thons à nageoires jaunes, thons obèses et marlins rayés.
Une « synthèse sur les pêches profondes réalisées dans la zone économique de Nouvelle-
Calédonie, de 1970 à 1995) » (Virly, 1997) concerne les espèces d'intérêt commercial
(poissons, crustacés, mollusques) capturées au moulinet, à la palangre de fond, aux chaluts
et aux casiers entre 100 et 1500 m ; elle s'attache à décrire les fluctuations de rendements
en fonction de l'engin, du lieu et de la profondeur ; elle situe la production de ce secteur
d’activité dans l’ensemble des pêches maritimes et de l'aquaculture du Territoire. Un
exemple de résultat est donné dans les figures 4-7 et 4-8.
- 218 -

4 LE PROGRAMME ZoNéCo
Fig. 4-7 : Synthèse halieutique relative aux pêches profondes (Virly, 1997). Résultats des pêches au moulinet
réalisées entre 50 et 200 m dans la zone économique de Nouvelle-Calédonie durant la période 1979-
1995 : rendements moyens en poids (kg par heure de moulinet) des principaux groupes de poissons de
profondeur.
Fig. 4-8 : Synthèse halieutique relative aux pêches profondes (Virly, 1997). Répartition géographique des
CPUE en beryx et espèces associées pêchés à la palangre de fond dans la tranche 500-850 m de
profondeur.
- 219 -

4 LE PROGRAMME ZoNéCo
II-2.2 La phase tactique
La phase tactique qui concerne l’identification et la quantification des ressources vivantes
et non-vivantes de la zone économique de Nouvelle-Calédonie s’est focalisée dans un
premier temps sur ressources halieutiques car elles présentent un intérêt économique à
court terme. C’est pourquoi le programme à réalisé une séries de campagnes de pêches
exploratoires. Par ailleurs, les observations systématiques des masses d’eaux (température
et salinité) ont été réalisées grâce à des thermosalinographes installés en différents points
fixes (stations côtières) ou embarqués sur des navires de commerce traversant la zone
économique.
II-2.2.1 Les campagnes de pêches exploratoires
Au total six campagnes halieutiques ont été réalisées entre 1994 et 1998. Elles concernent
deux types de méthodes de pêches, palangre et chalut de fond (Fig. 4-9).
Fig. 4-9 : répartition des 7 campagnes de pêche exploratoires menées par le programme ZoNéCo. Pour la
carte bathymétrique se reporter à la figure 4-4. En rouge HALIPRO 1 (1994) ; en bleu HALICAL 1
(1994) ; en orange HALICAL 2 (1995) ; en vert HALIPRO 2 (1996) ; en violet AMUSIUM 1 (1998) ; en
bleu clair la campagne ZoNéCo 6 (1998).
La campagne HALIPRO 1, de pêches exploratoires avec chaluts de fond entre 200 et
1200 m de profondeur, s’est déroulée à bord du N.O. Alis du 18-25 Mars et 29 Mars au 1 er
Avril 1994, sur la côte Est et dans le Sud de la Grande Terre (Grandperrin et al., 1995a ;
Grandperrin et al., 1995b).
- 220 -

4 LE PROGRAMME ZoNéCo
La campagne HALICAL 1 de pêches exploratoires à la palangre de fond entre 300 et
800 m de profondeur, a été réalisée à bord du N.O. Alis du 21 Novembre-1 er Décembre et
12-23 Décembre 1994, dans le Nord de la Grande Terre et la ride des Loyauté
(Grandperrin et al., 1995b).
La campagne HALICAL 2 de pêches exploratoires à la palangre de fond entre 300 et
800 m de profondeur, s’est déroulée à bord du N.O. Alis du 17-27 Janvier et 1-10 Février
1995, dans le Nord de la Grande Terre et sur la ride des Loyauté (Grandperrin et al.,
1995c).
La campagne HALIPRO 2, de pêches exploratoires avec chaluts de fond entre 200 et 1900
m, a été réalisée à bord du Tangaroa (navire océanographique néo-zélandais appartenant à
la NIWA, National Institute of Water and Atmospheric Research Ltd) (Grandperrin et al.,
1997a) du 4-24 Novembre 1996, sur la zone cartographiée durant la campagne ZoNéCo 1 à
savoir sur la ride de Norfolk et la terminaison de la ride des Loyauté (Van de Beuque et al.,
soumis).
La campagne AMUSIUM 1 de pêches exploratoires avec chaluts entre 30 et 90 m, s’est
déroulée à bord de l’Alis du 3-17 Juin 1998, dans les lagons Lansdowne, Bellona et
Chesterfield situés à l’ouest de la Zone Economique de Nouvelle-Calédonie (Virly et al.,
1998). La campagne AMUSIUM diffère des autres campagnes dans la mesure où elle était
consacrée d’une prospection des zones peu profondes (30-80 m). L’objectif de cette
campagne était la recherche du pectinidé, « coquille St-Jacques » (Amusium balloti) qui
fait l’objet d’une exploitation commerciale dans le lagon Nord de Nouvelle-Calédonie.
La campagne ZoNéCo 6 de pêches exploratoires à la palangre et chaluts entre 500 et 800 m
de fond, a été réalisée à bord de l’Alis du 1 er -15 Décembre 1998, sur les pentes récifales de
la ride de Fairway-Lansdowne et l’atoll des Chesterfield.
Un bilan des résultats de ces différentes campagnes sera présenté dans le chapître consacré
aux ressources vivantes de la zone économique de Nouvelle-Calédonie.
II-2.2.2 Les campagnes de géologie
Depuis 1993, des contacts entre scientifiques Français et Australiens ont permis de préciser
les objectifs d’une série de profils de sismique multitraces forte pénétration dans entre l’arc
des Nouvelles-Hébrides et la marge orientale Australienne. Il s’agit du programme de
coopération Franco-Australien FAUST (French AUstralian Seismic Transect), impliquant
divers instituts de recherche en Nouvelle-Calédonie (SME, IFREMER, ORSTOM) en
France (INSU, IPGP, IFP) et en Australie (AGSO, Université de Sydney), et mené en
étroite conjonction avec le programme ZoNéCo.
- 221 -

4 LE PROGRAMME ZoNéCo
La campagne FAUST 1 (21 Avril-24 Mai 1998), à bord du N.O. Rig Seismic, équipé de 32
canons à air et d’une flûte de 256 traces, à réalisé 4 500 km de profils de sismique entre
l’arc des Nouvelles-Hébrides et la marge orientale de l’Australie (Lafoy et al., 1998a)
(Fig. 4-10). Des hydrates de gaz ont été découverts sur le flanc oriental de la ride de Lord
Howe entre 24°30 et 26°30S sur 25.000 km² sur des fonds compris entre 1000 et 3500 m
de profondeur.
Fig. 4-10 : Navigation de la campagne de sismique réflexion multitraces FAUST (1998) réalisée entre l’arc
des Nouvelles-Hébrides et la marge Est Australienne.
La campagne ZoNéCo 5 prévue pour octobre 1999, déjà décrite dans la phase stratégique,
a pour premier objectif de réaliser une couverture de levés multifaisceaux du sommet de la
ride de Lord Howe (Fig. 4-4). Le second consistera à effectuer des carottages dans la zone
où les hydrates de gaz ont été découverts lors de la campagne FAUST 1 (1998), en vue
d’études géochimiques.
II-2.2.3 L’environnement hydroclimatique
Lors des campagnes réalisés à bord de l’Atalante, plusieurs opérations ont concerné
l’océanographie physique. La première est la réalisation de tirs de sondes thermiques à tête
perdue (XBT) pour l’obtention de profils de température jusqu’à 700 m. La seconde
correspond à des mesures en continu du courant absolu dans la couche 0-700 m à l’aide
d’un profileur de courant à effet Doppler (ADCP). La troisième concerne des mesures en
continu de la température et de la salinité de surface. La dernière opération consiste à
effectuer des observations météorologiques en routine toutes les trois heures.
- 222 -

4 LE PROGRAMME ZoNéCo
L’analyse de ces données a fait ressortir un certain nombres de résultats. Le premier porte
sur l’existence de forts courants dans le Sud-Est de la Zone Economique où un grand
tourbillon anticyclonique de 200 km de diamètre fut mis en évidence en juillet 1993
jusqu’à 700 m de profondeur (Fig. 4-11). Ce tourbillon pourrait être à l’origine de la
dispersion des larves et des juvéniles de certaines espèces commerciales. Le second est la
confirmation de différences notables de températures et de salinité de surface entre l’Est et
l’Ouest de la Nouvelle-Calédonie. Le troisième est la présence d’eaux chaudes et dessalées
venant du Nord et d’eaux froides provenant du Sud. C’est ainsi que des fonds superficiels
de température et de salinité très marqués ont été observés au Sud de l’île des Pins.
Fig. 4-11 : Circulation moyenne dans la couche 28-100 m. Confirmation de l’existence d’un courant côtier le
long de la Côte Est (Courant de Vauban) et mise en évidence d’une circulation tourbillonnaire
anticyclonique très énergétique au sud-est de la Nouvelle-Calédonie.
Le développement, dans le cadre spécifique du programme ZoNéCo, de réseaux
d’observations océanographiques aussi bien côtières, à partir de stations fixes, que
hauturières sur des bateaux de commerce sillonnant la zone économique, complète les
réseaux internationaux basés sur les navires marchands (SOOP : Ship of Opportunity
Programme). Il s’agit principalement d’observations automatique de la température et de la
salinité en surface et de profils de température jusqu’à 700 m de profondeur. Les données
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4 LE PROGRAMME ZoNéCo
recueillies ont permis de montrer l’impact du phénomène El Nino dans la région néo-
Calédonienne où il influe sur les conditions climatiques et océanographiques (sécheresse,
augmentation de la salinité de surface, refroidissement des eaux). Elles ont également mis
en évidence une remontée d’eaux profondes le long de la côte Sud-Ouest liée aux
conditions de vents ; son influence probable sur la distribution des espèces d’intérêt
commercial serait à étudier. Enfin, elles ont fait ressortir des différences notables entre les
caractéristiques de température et de salinité du lagon et du large.
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4 LE PROGRAMME ZoNéCo
Chapitre III
Les ressources vivantes
Des campagnes exploratoires ont été réalisées dans le but de mettre éventuellement en
évidence et d’estimer de nouvelles ressources halieutiques (Fig. 4-8) en utilisant des
palangres et des chaluts de fond.
La palangre de fond mise en œuvre à bord de l'Alis, entre 300 et 800 m dans le nord de la
Grande Terre et sur la Ride des Loyauté, a montré plusieurs faits importants : présence de
stock de reproducteurs de vivaneaux (Etelis spp. appartenant à la famille des Lutjanidae) ;
présence généralisée mais éparse du beryx (Beryx splendens) dans toutes les zones
explorées entre 500 et 800 m ; abondance de la Brême noire, Eumegistus illustris, espèce
inconnue des consommateurs et qui pourrait présenter un réel intérêt économique pour la
pêche artisanale ; présence de nombreux petits requins comestibles dont les foies sont
gorgés d’une huile particulièrement riche en squalène.
Le chalut utilisé à bord de l’Alis, entre 200 et 1200 m sur les rides des Loyauté de Norfolk,
de Fairway et de Lord Howe, a entraîné la capture d'un nombre élevé d'espèces de poissons
et d'invertébrés dont certaines nouvelles pour la zone et pour la science ; les captures ont
confirmé la présence d’une faune particulièrement riche et diversifiée à endémisme élevé
et à caractère fortement archaïque.
Le grand chalut mis en œuvre à bord du Tangaroa, entre 200 et 1900 m sur les monts sous-
marins de la Ride de Norfolk, le sommet de la ride de Lord Howe a permis de confirmer la
présence du poisson d’intérêt commercial Beryx splendens sur les parties sommitales de
certains monts sous-marins. En revanche, aucun Hoplostethus atlanticus (empereur ; «
orange roughy ») ne fut collecté ; cette espèce est pourtant abondante plus au sud, dans la
partie néo-zélandaise de la Ride de Norfolk, où elle fait l'objet d’une pêcherie florissante.
De nombreux spécimens de poissons et d'invertébrés furent confiés à des spécialistes en
vue d'identifications et d'études taxonomiques. Par ailleurs, les beryx firent l'objet de
prélèvements en vue d'une étude de génétique de populations pour vérifier s’ils
appartiennent à un seul ou à plusieurs stocks, paramètre dont la connaissance est
déterminante dans la mise en place de la gestion d'une pêcherie .
Les chalutages réalisés en eau peu profonde dans les lagons de Fairway-Lansdowne et des
Chesterfield-Bellona n’ont pas permis de mettre en évidence l’existence d’une ressource en
pectinidé (coquille St-Jacques).
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4 LE PROGRAMME ZoNéCo
Les prélèvements effectués dans le domaine bathyal ont confirmé la présence et précisé la
distribution d’organismes dans lesquels des molécules actives au plan pharmacologique
avaient été auparavant mises en évidence. Il s'agit essentiellement d'échinodermes, de
spongiaires et d'ascidies. Les molécules découvertes sont des pigments, des alcaloïdes et
des stéroïdes dont certaines présentent une activité sur les cellules cancéreuses et sur les
virus HIV ; d'autres sont étudiées pour leurs propriétés antibiotiques, anti-fouling et
insecticides.
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4 LE PROGRAMME ZoNéCo
Chapitre IV
Les ressources non-vivantes
Les ressources marines non–vivantes se présentent dans la zone économique de Nouvelle-
Calédonie sous la forme d’encroûtements polymétalliques et d’hydrates de gaz, récemment
découverts (Fig. 4-12). Ce gisement d’hydrates de gaz sera l’un des sujets d’étude majeurs
du programme ZoNéCo dans les années à venir.
Les encroûtements ferromanganésifères riches en métaux nobles tels que le nickel, le
cuivre, le cobalt et les éléments du groupe des Platinoïdes (Pt) sont situés sur les sommets
et les flancs de certaines structures volcaniques sur les récifs d’Entrecasteaux, et sur les
rides de Norfolk et des Loyauté (Fig. 4-12). Les encroûtements appartiennent à la famille
des encroûtements moyennement cobaltifères (Co=0.5%). Des croûtes ferromanganésifères
enrichies en argent et en or ont été décrites su la bordure Nord-Est de la ride des Loyauté.
Cependant, l’abondance, la distribution et l’origine de ces métaux restent mal connues sur
l’ensemble de la région du Sud-Ouest Pacifique et en Nouvelle-Calédonie en particulier.
D’autres prélèvements seraient nécessaires pour déterminer la répartition et les teneurs en
métaux précieux de ces croûtes ferromanganésifères. Si les teneurs en argent et en or se
révèlent importantes, de tels encroûtements pourraient présenter un intérêt économique non
négligeable (Lafoy et al., 1996c).
Le bilan des connaissances sur l’évaluation du potentiel pétrolier de la Nouvelle-Calédonie
(Lafoy et al., 1996b) met en évidence qu’il est difficile de se prononcer sur les potentialités
en hydrocarbures de la Zone Economique de Nouvelle-Calédonie. La bonne évaluation du
potentiel pétrolier calédonien nécessite une meilleure connaissance du style structural qui a
prévalu en Nouvelle-Calédonie. L’acquisition de nouvelles données a permis de mieux
contraindre les conditions de formation des bassins, la nature et l’âge des séries
sédimentaires. Il reste cependant à améliorer la connaissance des roches mères et des
réservoirs pouvant contribuer à la formation d’hydrocarbures. Des analyses géochimiques
récentes indiquent qu’un échantillon d’argile sulfureuse noire d’âge Crétacé supérieur,
prélevé dans la zone économique de Nouvelle-Calédonie à environ 500 km au Nord-Ouest
de l’île du Nord de la Nouvelle-Zélande, contiendrait des traces d’huiles (Herzer, 1996).
Cette nouvelle a relancé l’intérêt pétrolier de la ride de Norfolk. Seules de nouvelles
données de puits permettront de déterminer la nature et l’âge des séries sédimentaires et
des roches mères des bassins de l’offshore Calédonien.
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4 LE PROGRAMME ZoNéCo
Fig. 4-12 : Localisation des ressources non vivantes reconnues dans la zone économique de Nouvelle-
Calédonie. En rose les encroûtements ferromanganésifères récoltés. Les hachures noires horizontales
représentent la zone d’identification des hydrates de gaz..
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4 LE PROGRAMME ZoNéCo
Les hydrates de gaz représentent une des ressources non-vivantes de la zone économique
de Nouvelle-Calédonie. Ils ont été découverts très récemment lors de la campagne Franco-
Australienne FAUST 1 (1998) et font déjà l’objectif d’investigations et d’évaluation. Des
mesures de teneur en gaz avaient été effectuées sur les sites DSDP204 (Burns, Andrews et
al., 1973) et DSDP210 (Burns, Andrews et al., 1973) et avaient montré que les sédiments
étaient pauvres en gaz mais ces forages sont situés loin de la zone économique de
Nouvelle-Calédonie, dans des régions faiblement sédimentées.
La campagne FAUST 1 (1998) a consisté en un transect de sismique multitraces entre l’arc
des Nouvelles-Hébrides et la marge Est Australienne (Fig. 4-9). A l’issue de cette
campagne, une première interprétation des profils à permis de reconnaître le réflecteur
appelé BSR (Bottom : Simulating Reflector) (Fig. 4-13) qui marque la limite entre les
sédiments sus-jacents contenant des hydrates de gaz, des sédiments sous-jacents contenant
du méthane libre (Exon et al., soumis). L’épaisseur estimée du réflecteur fait aux environs
de 200 m d’épaisseur et se situe à 400 m en moyenne sous le fond de l’océan dans des
formations d’âge Eocène supérieur à Oligocène supérieur. Les hydrates de gaz sont des
solides ayant une consistance proche de la glace formés par un mélange d’eau et de gaz
(principalement du méthane). Ils ont été identifiés sur le flanc oriental de la ride de Lord
Howe entre 24°30S et 26°30S (Fig. 4-12). L’entendue de la ressource est estimée atteindre
25.000 km², sur des fonds compris entre 1000 et 3500 m de profondeur (Exon et al.,
soumis).
Fig. 4-13 : Détail du profil de sismique réflexion multitraces LHRNC-C de la campagne FAUST 1 (1998) sur
la terminaison méridionale de la ride de Fairway. Illustration du BSR (Bottom Simulating Reflector).
Les connaissances concernant cette ressource sont relativement limitées. Il est établie que
les hydrates de gaz occupent de grandes surfaces sous les fonds océaniques sur les marges
continentales où ils sont inclus dans des roches sédimentaires sous de fortes pressions et
faibles températures (Dickens et Quinby-Hunt, 1997 ; Rupper, 1997) (Fig. 4-14). Il
apparaît qu’une baisse du niveau marin, ou un simple réchauffement de la température de
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4 LE PROGRAMME ZoNéCo
l’eau provoquerait la dissociation de la base des couches à hydrates de gaz. Ce qui aurait
pour effet d’activer des instabilité de pente et entraînerait un dégagement de méthane dans
l’atmosphère renforçant alors l’effet de serre. L’intérêt d’exploiter les hydrates de gaz
comme une ressource d’énergie réside dans le fait qu’ils contiennent, à volume équivalent,
environ 160 fois plus de méthane que du gaz naturel à des conditions de pression ambiante
(Kvenvolden, 1993). Cependant, l’évaluation du stockage de cette ressource est encore
hésitante puisque les caractérisations des réservoirs sont encore mal définies (Hovland et
Lysne, 1998). La caractérisation des réservoirs et l’évaluation des teneurs en gaz sont les
deux axes de recherche actuels développés par de nombreux états (Haq, 1998).
Fig. 4-14 : la zone théorique des hydrates de gaz dans une séquence sédimentaire est située à l’intersection
de l’interface sédiments-eau, du géotherme et de la courbe d’équilibre gaz-hydrates de gaz-eau de mer.
Les interfaces sédiment-eau (3600 m) et du geotherme (O°C+0.004°C/m) sur le diagramme
correspondent approximativement à ceux du flanc oriental de la ride de Lord Howe. L’axe des
profondeurs induit un gradient hydrostatique de la pression de 0.0040 MPa/m. La courbe d’équilibre est
celle d’une système méthane pur-eau de mer (Dickens et Quinby-Hunt, 1997). Le trait en pointillé
délimitant le sommet de la zone des hydrates de gaz indique que les hydrates de gaz ne se forment pas
dans les sédiments superficiels car la proportion de gaz est insuffisante pour arriver à saturation. Le trait
noir épais, à la base de la zone des hydrates de gaz, marque l’intersection entre la profondeur estimée de
la limite gaz-hydrates de gaz et du BSR. Cette profondeur est située aux environs de 600 m sous le fond
de la mer.
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4 LE PROGRAMME ZoNéCo
Chapitre V
L’avenir du programme
Le programme ZoNéCo mobilise à la fois les décideurs politiques de l'Etat, du Territoire et
des Provinces et les acteurs scientifiques des organismes de recherche. L’avenir proche du
programme consistera dans l’intégration des données du lagon et permettra, de ce fait,
d’avoir une couverture d’informations complètes comprenant les ressources lagonaires,
cotiêres et marines.
Ce programme, à durée de vie limitée, devrait rapidement déboucher sur des applications
impliquant des partenaires socio-économiques de la Nouvelle-Calédonie, de la métropole
et des pays de la région. Les résultats d’ores et déjà obtenus dans le domaine halieutique
laissent espérer un transfert aux acteurs du développement à court ou moyen terme (3 à 5
ans). C’est un programme exportable à la fois dans les Départements et Territoires français
d'Outre-Mer et dans les petits états insulaires des régions intertropicales dont les zones
économiques sont constellées de monts sous-marins (Auzende et al., 1997a). Avec le
soutien financier de la Communauté Européenne et l'apport technique des organismes de
recherche français (CNRS, IFREMER et IRD), plusieurs pays de la région sont d'ores et
déjà concernés par une opération de couverture bathymétrique de certains secteurs de leur
zone économique. Il s'agit de Tuvalu, Fidji, Vanuatu et des Iles Salomon qui ont bénéficié
du programme SOPACMAPS 1 en 1993.
La loi de Montego-Bay de 1982 et son entrée en vigueur en 1994 concerne l’extension des
zones économiques, à 352 miles marins, basée sur la continuité territoriale de l’isobathe
2500 m en mer internationale, la nature du substratum et sa couverture sédimentaire. Les
états insulaires ont 10 ans pour argumenter et justifier leur extension territoriale. Il devront,
à cet effet, procéder à des levés géophysiques de sismique, de gravimétrie et de
magnétisme. La plupart des pays concernés ne disposant pas des moyens nécessaires ont
formulé une demande d’aide de la part des pays industrialisés possédant ces moyens. C’est
dans cette optique que se présente la proposition de programme proposée à la France
concernant l’extension des eaux économiques de Fidji, de Tonga et de Niué. Le savoir faire
acquis par le programme ZoNéCo deviendra alors directement applicable à ces pays.
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4 LE PROGRAMME ZoNéCo
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5 CONCLUSIONS GENERALES
PARTIE 5
CONCLUSIONS GENERALES
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5 CONCLUSIONS GENERALES
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5 CONCLUSIONS GENERALES
I Les grands apports de l’étude
La compilation et l’analyse de l’ensemble des données bathymétriques et géophysiques
réalisées au cours de cette étude, dans la zone économique de Nouvelle-Calédonie
permettent de préciser et d’affiner un certain nombre d’hypothèses déjà proposées et aussi
d’apporter les éléments nécessaires au soutien de nouveaux concepts et hypothèses.
Dans ce paragraphe de conclusion sont présentés six points qui ressortent de notre étude
méritant d’être particulièrement illustrés.
• Le remplissage sédimentaire
La redéfinition précise des séquences constituant la couverture sédimentaire du domaine
est un des résultats essentiels du travail. Elle repose sur l’analyse exhaustive et la synthèse
de l’ensemble des données de sismique réflexion monotrace et multitraces obtenues dans la
zone économique de Nouvelle-Calédonie. De plus, l’acquisition et l’interprétation des
profils tirés lors de la campagne Franco-Australienne FAUST 1 (1998) constituent un
apport considérable quant à la qualité des données obtenues et permettent d’illustrer avec
précision l’existence et la répartition des différentes séquences sédimentaires depuis l’arc
des Nouvelles-Hébrides jusqu’à la marge Est Australienne. La définition détaillée des
séquences constituant la couverture sédimentaire des bassins et rides du domaine compris
entre la marge orientale Australienne et l’Arc des Nouvelles Hébrides permet de revoir et
préciser l’histoire géologique de l’ensemble du domaine.
La figure 5-1, synthétise l’apport des données FAUST. Dans les bassins Nord de Lord
Howe (dont l’équivalent de sa prolongation méridionale correspond sur le profil au bassin
de Middleton), de Fairway, de Nouvelle-Calédonie et des Loyauté, la couverture
sédimentaire est constituée de cinq séquences, d’âge Crétacé inférieur à l’Actuel. Elle est
épaisse en moyenne de 3000 m et peut atteindre 4500 m dans les parties les plus profondes
des bassins. Dans les bassins Nord Loyauté et Sud Fidjien, les sédiments reconnus sont
sensiblement plus récents et d’âge post-Eocène inférieur, et d’épaisseur moins importante
comprise entre 600 et 700 m.
La séquence V, d’âge Crétacé inférieur à médio-Crétacé, est la plus ancienne identifiée
dans les bassins de la région et marque le début de la phase de rifting de la marge orientale
du Gondwana et l’ouverture contemporaine des bassins des Loyauté et Fairway-Nouvelle
Calédonie. Sur les ride de Lord Howe et de Norfolk, une séquence anté-Crétacé inférieur
est reconnue.
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5 CONCLUSIONS GENERALES
La phase d’accrétion océanique conduisant au démantèlement du Gondwana, du médio-
Crétacé au Paléocène, est caractérisée par le dépôt de la séquence IV concordante avec la
précédente.
Elle est suivie, dès le Paléocène supérieur, par une phase d’inversion des contraintes qui a
pour effet des déformations compressives dans le domaine péri-Calédonien. Les dépôts
centres de la séquence III sont désaxés par rapport à ceux des séquences antérieures, ce qui
suggère un arrêt progressif de l’ouverture des bassins et une inversion du régime
tectonique controlé par des contraintes compressives.
La séquence II correspond aux produits de l’érosion des rides de Lord Howe, de Fairway et
de Norfolk alors en position émergée durant une période comprise entre l’Eocène supérieur
et l’Oligocène supérieur, contemporaine de l’obduction des ophiolites de Nouvelle
Calédonie, et peut s’étendre jusqu’au Miocène moyen en ce qui concerne la ride de
Fairway.
La dernière séquence post-Oligocène supérieur marque la subsidence générale de
l’ensemble des rides et des bassins de la zone d’étude. Des déformations récentes ont
affecté cette série et se manifestent essentiellement à la limite des rides et des basins. Elles
sont probablement dues à l’effet de la subduction de la plaque Australienne sous la plaque
Pacifique réactivant d’anciennes failles.
Fig.5- 1 : Interprétation du profil LHRNC-D, recoupant l’ensemble de la zone depuis l’arc des Nouvelles-
Hébrides jusqu’à la marge Est-Australienne. 1 : sédiments de l’Oligocène supérieur à l’actuel ; 2 :
sédiments de l’Eocène supérieur à l’Oligocène supérieur ; 3 : sédiments du Paléocène supérieur à
l’Eocène supérieur ; 4 : sédiments du Crétacé supérieur au Paléocène supérieur ; 5 : sédiments du
Crétacé inférieur au Crétacé supérieur ; 6 : sédiments anté-Crétacé ; 7 : croûte océanique ; 8 : socle
continental. Exagération verticale : 40.
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5 CONCLUSIONS GENERALES
En conclusion, contrairement à ce qui était proposé, c’est à dire un échelonnement des
périodes de création des bassins, l’analyse des séries sédimentaires faite dans ce travail
permet d’affirmer que dès le Crétacé inférieur la phase de rifting des bassins des Loyauté
et de Nouvelle-Calédonie est initiée. Elle se poursuit par une phase d’accrétion océanique
progressive depuis l’Est vers l’Ouest avec l’ouverture des bassins des Loyauté, de
Nouvelle-Calédonie et de la mer de Tasman.
• La tectonique et le volcanisme tertiaire sur la ride de Lord
Howe
Les données de gravimétrie et de magnétisme suggèrent que le substratum de la ride de
Lord Howe est un fragment de croûte continentale détaché de la marge Est Australienne et
fortement intrudé de matériel volcanique. La séparation entre la marge Australienne et la
ride de Lord Howe est datée par les anomalies magnétiques de la Mer de Tasman de 80
Ma. Nous avons montré que postérieurement, la ride est affectée par deux évènements
principaux.
Le premier est d’ordre tectonique. Du Paléocène à l’Eocène supérieur la ride de Lord
Howe est affectée de mouvements compressifs aboutissant à son émersion et à son érosion
qui se poursuivent jusqu’à l’Oligocène supérieur. Ces évènements sont à rattacher à ceux
qui affectent le bâti calédonien jusqu’à l’obduction de la nappe ophiolitique.
Le deuxième est d’ordre volcanique. Dès l’Oligocène supérieur, une phase volcanique
affecte le sommet de la ride de Lord Howe. Elle se manifeste par des édifices mis en place
en contexte sous-marin dont l’émission se poursuivrait jusqu’à la fin de la subsidence de la
ride. Cependant, l’âge de la fin des émissions volcaniques reste difficile à déterminer.
• La formation de la ride de Fairway
Les données de sismique, de magnétisme et de gravimétrie nous permettent de confirmer
que la ride de Fairway est un panneau de croûte océanique du bassin unique Fairway-
Nouvelle Calédonie chevauchant l’extrémité septentrionale de la ride de Lord Howe mis en
place de façon synchrone des épisodes compressifs qui ont abouti à l’Eocène supérieur
jusqu’à Oligocène supérieur à l’obduction de la nappe ophiolitique en Nouvelle-Calédonie.
Le sommet de la ride est également soumis à une période d’émersion et d’érosion comprise
entre l’Eocène supérieur et le Miocène moyen. Cette période semble, dans le cas de la ride
de Fairway avoir duré plus longtemps que son analogue qui affecte la ride de Lord Howe.
Cette particularité pourrait résulter du fait que la ride de Fairway est une zone frontière sur
laquelle se focalise la déformation jusqu’à la période actuelle.
- 237 -

5 CONCLUSIONS GENERALES
• Les prolongations septentrionale et méridionale de la nappe
des ophiolites de Nouvelle-Calédonie
D’après les données de sismique réflexion, de gravimétrie et de magnétisme, nous avons
reconnus au Nord et au Sud de la Grande Terre des écailles de lithospère océanique de
forme allongée suivant une orientation Nord-Sud. Ces ecailles sont situées dans le
prolongement des termes mantelliques obductés sur le bloc de Nouvelle-Calédonie et elles
se sont formées de façon contemporaine au charriage. Elles caractérisent la prolongation de
la nappe de part et d’autre du bloc de Nouvelle-Calédonie.
La formation de la nappe ophiolitique et des écailles de lithosphère océanique, située dans
un intervalle de temps équivalent compris entre l’Eocène supérieur et l’Oligocène
supérieur, nous permet de suggérer que la ride de Norfolk devait, à l’époque du charriage,
être structurée par des segments d’orientation différente et que selon la géométrie des
contraintes et des frontières, les manifestations de la tectonique compressive ont pris deux
aspects : soit la formation d’une nappe ophiolitique telle qu’on la connaît sur le bâti
Calédonien, ce qui indique l’obliquité de ce segment de la ride vis à vis de la subduction,
soit l’écaillage in situ de panneaux de croûte océanique tels qu’on les observe de part et
d’autre du bâti Calédonien ce qui suggère qu’à ces zones précises la direction de la ride
devait être plus ou moins parallèle à la direction du jeu de contraintes appliquées.
La forme générale des rides et des bassins devait exister antérieurement au charriage et
reflèterait la structure acquise dès l’époque du démantèlement de la marge Orientale du
Gondwana.
• La formation du bassin des Loyauté
Contrairement à l’idée d’un âge récent, post-obduction de la nappe ophiolitique, nous
avons démontré que le bassin des Loyauté s’était formé comme les autres bassins de la
zone considérée dès le Crétacé inférieur lors de la fracturation de la marge orientale du
Gondwana.
L’écart de profondeur noté entre le bassin des Loyauté, dont le fond est situé aux environs
de 2000 à 2500 m, et l’ensemble des autres bassins rencontrés entre l’arc des Nouvelles-
Hébrides et la marge Est Australienne, dont la profondeur moyenne se rapproche de
3500 m, peut être expliqué par la position du bassin des Loyauté à la frontière des plaques
Australienne et Pacifique. Le bassin des Loyauté est aujourd’hui situé sur le bombement
résultant du plongement de la plaque Australienne sous la plaque Pacifique.
Dans cette hypothèse, le dénivellement du bassin des Loyauté par rapport aux autres
bassins pourrait être d’origine récente et être entre autre lié à la déformation due à la
collision entre la ride des Loyauté et l’arc des Nouvelles-Hébrides.
- 238 -

5 CONCLUSIONS GENERALES
• Le volcanisme de la ride des Loyauté
Nous avons suggéré qu’une « proto-ride » des Loyauté se serait mise en place dès le
Crétacé inférieur sous la forme d’un arc volcanique résultant de la subduction de la plaque
Pacifique sous la plaque Australienne. Postérieurement à la création de cette ride nous
avons distingué deux épisodes volcaniques : le premier est à l’origine de la formation des
plus gros édifices constituant la ride des Loyauté (comme les îles d’Ouvéa, de Maré de
Tiga et de Lifou), et de l’affleurement de ces structures entre l’Eocène supérieur et
l’Oligocène supérieur. Le second épisode est marqué par la formation d’édifices en
contexte sous-marins, essentiellement observés sur la partie méridionale de la ride des
Loyauté. Cette seconde phase volcanique est contemporaine de la subduction intra-
océanique observée dans le bassin Sud Fidjien, ayant conduit à la formation de la ride des
Trois Rois et à l’ouverture des bassins arrière arc Nord et Sud Norfolk du Miocène
inférieur au Miocène supérieur. La partie septentrionale de la ride des Loyauté jouerait
alors le rôle d’une zone de fracture du système nouvellement créé comme cela est suggéré
sur la figure 3.55. L’ensemble de la ride est à cette époque soumis à des effets de
volcanisme anorogénique, déjà observé plus à l’Ouest depuis la marge Est Australienne.
II Reconstitution géodynamique
La synthèse de l’ensemble des données étudiées dans ce travail nous permet de proposer
une reconstitution géodynamique pour le domaine situé entre l’arc des Nouvelles-Hébrides
et la marge Est Australienne. Cette reconstitution est illustrée par les figures 5-2a à 5-2f.
Nous distinguerons trois phases principales : la phase anté-Crétacé inférieur, la phase
Crétacé inférieur à Crétacé supérieur et enfin la phase Paléocène à l’Actuel. Sur les figures
5-3a à 5-3c nous avons tracé des coupes synthétiques à des périodes clefs de l’évolution du
système. Ces coupes illustrent l’évolution verticale du domaine lors de ces périodes.
• La phase anté-Crétacé inférieur
La phase anté-Crétacé inférieur est marquée par la subduction de la plaque Phoenix sous la
marge orientale du Gondwana durant presque 600 Ma (Fig. 5-2a). La marge convergente
est de ce fait constituée par le produit de la succession d’accrétions d’arcs volcaniques. Au
Crétacé inférieur, les derniers effets compressifs (orogénèses néo-Cimmérienne et
Rangitata II) ont eu pour effet de constituer l’ossature des structures principales reconnues
dans la région du Sud-Ouest Pacifique, dont les blocs de Nouvelle-Calédonie et de
Nouvelle-Zélande, qui sont formés par la juxtaposition de différentes unités non
génétiquement liées.
- 239 -

5 CONCLUSIONS GENERALES
• La phase comprise entre le Crétacé inférieur et le Crétacé
supérieur
La phase comprise entre le Crétacé inférieur et le Crétacé supérieur est caractérisée par la
dislocation du Gondwana selon un mouvement global d’ouverture d’orientation NW-SE et
l’individualisation de la plaque Australienne (Fig. 5-2b). L’extension progressive de la
marge Est Australienne a repoussé plus à l’Est la zone de subduction de la plaque
Pacifique sous la plaque Australienne et a conduit à l’ouverture du bassin des Loyauté
(Fig. 5-3a). Les mouvements divergents des plaques Pacifique et Australienne, supposées
se déplacer respectivement vers le NNW et le Sud-Est, entraînent la séparation des rides de
Norfolk et de Lord Howe avec l’ouverture diachrone, Crétacé inférieur à médio-Crétacé,
du Sud vers le Nord du bassin de Nouvelle-Calédonie. Au Crétacé supérieur, l’inertie du
système divergent des plaques est suffisamment importante pour initier l’ouverture de la
mer de Tasman suivant la même direction.
• La phase comprise entre le Paléocène et l’Actuel
La phase comprise entre le Paléocène et l’Actuel est subdivisée en quatre périodes
majeures :
Au Paléocène (Fig. 5-2c), la séparation des plaques Australienne et Antarctique entraîne un
déplacement de la plaque Australienne vers le Nord. Elle est accompagnée d’un arrêt de
l’accrétion océanique de la mer de Tasman et un arrêt probable de l’ouverture des bassins
de Nouvelle-Calédonie et des Loyauté. Au Paléocène terminal, la subduction active de la
plaque Pacifique sous la plaque Australienne entraîne l’ouverture d’un bassin arrière arc
unique comprenant les bassins Nord Loyauté et Sud Fidjien, situé à l’Est de la ride des
Loyauté.
La période qui s’étend de l’Eocène supérieur à l’Oligocène supérieur est caractérisée par la
collision des plaques Australienne et Pacifique avec l’Eurasie. La collision se manifeste
par des déformations intraplaques sur la plaque Australienne telles que : l’obduction des
ophiolites sur le bâti Calédonien par une amorce de subduction du bloc Calédonien sous le
plancher océanique du bassin des Loyauté ; la surrection de la ride de Fairway ; et
postérieurement la subduction intraocéanique du bassin Sud Fidjien sous la ride des Trois
Rois (Fig. 5-2d et 5-3b). Le charriage de matériel mantellique sur le bloc de Nouvelle-
Calédonie, ainsi que les autres déformations citées, sont des épiphénomènes résultant de la
superposition de deux phénomènes majeurs : la subduction de la plaque Pacifique sous la
plaque Australienne située plus à l’Est et marquée par la fosse du Vitiaz et la migration de
la plaque Australienne vers le Nord due à l’ouverture de la ride Pacifique-Antarctique.
- 240 -

5 CONCLUSIONS GENERALES
Fig. 5-2 : Reconstitution géodynamique de la formation des rides et des bassins rencontrés dans la zone
économique de Nouvelle-Calédonie (périodes anté-Crétacé et Crétacé inférieur). Commentaires dans le
texte. BL : bassin des Loyauté ; BNC : bassin de Nouvelle-Calédonie ;BR : bassin de Réinga ; MC : mer
de Corail ; MT : mer de Tasman ; NC : Nouvelle-Calédonie ; RD : ride de Dampier ; RLH : ride de Lord
Howe ; RN : ride de Norfolk.
- 241 -

5 CONCLUSIONS GENERALES
Fig. 5-2 : Reconstitution géodynamique de la formation des rides et des bassins rencontrés dans la zone
économique de Nouvelle-Calédonie (périodes Crétacé supérieur-Paléocène et Eocène supérieur-
Oligocène supérieur). Commentaires dans le texte. BL : bassin des Loyauté ; BNC : bassin de Nouvelle-
Calédonie ; BR : bassin de Réinga ; BSF : bassin Sud Fidjien ; F : Fidji ; MC : mer de Corail ; MT : mer
de Tasman ; NB : Nouvelle-Bretagne ; NC : Nouvelle-Calédonie ; NZ : Nouvelle-Zélande ; PNG :
Papouasie Nouvelle-Guinée ; PRL : Proto-ride des Loyauté ; RD : ride de Dampier ; RF : ride de
Fairway ; RL : Ride des Loyauté ; RLH : ride de Lord Howe ; RN : ride de Norfolk ; RTR : ride des Trois
Rois ; S : Salomon ; T : Tonga ; V : Vanuatu.
- 242 -

5 CONCLUSIONS GENERALES
Fig. 5-2 : Reconstitution géodynamique de la formation des rides et des bassins rencontrés dans la zone
économique de Nouvelle-Calédonie (périodes Miocène inférieur-Miocène moyen et Actuel).
Commentaires dans le texte. BH : bassin du havre ; BL : bassin des Loyauté ; BLa : bassin de Lau ;
BNC : bassin de Nouvelle-Calédonie ; BNF : bassin Nord Fidjien ; BNN : bassin Nord Norfolk ; BR :
bassin de Réinga ; BSF : bassin Sud Fidjien ; BSN : bassin Sud Norfolk ; F : Fidji ; MC : mer de Corail ;
MT : mer de Tasman ; NB : Nouvelle-Bretagne ; NC : Nouvelle-Calédonie ; NZ : Nouvelle-Zélande ;
PNG : Papouasie Nouvelle-Guinée ; POJ : plateau Ontong-Java ; PRL : Proto-ride des Loyauté ; RD :
ride de Dampier ; RF : ride de Fairway ; RK : ride des Kermadec ; RL : Ride des Loyauté ; RLa : ride de
Lau ; RLo : ride de Louisville ; RLH : ride de Lord Howe ; RN : ride de Norfolk ; RT : ride des Tonga ;
RTR : ride des Trois Rois ; S : Salomon ; T : Tonga ; V : Vanuatu.
- 243 -

5 CONCLUSIONS GENERALES
Ces déformations et en particulier l’obduction des ophiolites Calédonienne est favorisée
par l’accélération, à l’Eocène moyen (43 Ma), du déplacement de la plaque Australienne et
l’orientation WNW-ESE de la plaque Pacifique.
La période comprise entre le Miocène inférieur et le Miocène supérieur (Fig. 5-2e) est
caractérisée par une inversion partielle de la polarité de la subduction de la plaque
Australienne sous la plaque Pacifique (Fig. 5-3c). La nouvelle subduction marquée par la
fosse des Nouvelles-Hébrides a pour effet l’ouverture du bassin Nord Fidjien et la rotation
anti-horaire de l’arc des Nouvelles-Hébrides. A la même époque, se situe l’ouverture
océanique des bassins Nord et Sud Norfolk due à la subduction intraocéanique du bassin
Sud Fidjien sous la ride des Trois Rois et probablement sous la terminaison méridionale de
la ride des Loyauté.
Depuis environ 2 Ma, la collision entre la ride des Loyauté et l’arc des Nouvelles-Hébrides
est provoquée par la subduction de la plaque Australienne sous la plaque Pacifique (Fig. 5-
2f). Les effets de cette collision se perpétuent actuellement sur la plaque Australienne et se
manifestent par des déformations de la couverture sédimentaire à la limite des rides et des
bassins, par le morcellement de la ride des Loyauté et enfin par la surrection du bassin des
Loyauté.
Fig.5-3 : coupes synthétiques des trois situations clefs de l’évolution du contexte géodynamique de la région
du Sud Ouest Pacifique. Commentaires dans le texte.
- 244 -

5 CONCLUSIONS GENERALES
III Les ressources marines de la zone économique
de Nouvelle-Calédonie
Le programme ZoNéCo, mis en place depuis le début des années 90, est un programme
d’évaluation des ressources marines vivantes et non vivantes de la zone économique de
Nouvelle-Calédonie. L’objectif du programme était dans un premier temps de rassembler
et d’analyser toutes les données existantes sur le domaine. Cette analyse a permis, dans un
deuxième temps de programmer selon les objectifs visés, soit des campagnes de lévés
bathymétriques et géophysiques, soit des campagnes d’échantillonnage en particulier des
campagnes de pêches exploratoires.
Dans l’état actuel du programme, les résultats obtenus suggèrent qu’à court terme, les
ressources dont l’exploitation commerciale peut être envisageable sont les ressources
halieutiques. En effet, un stock de Béryx dont l’extension a été précisé pourrait constituer
la base d’une future exploitation. S’agissant des ressources non-vivantes, les retombées
économiques envisageables sont, dans tous les cas, à plus long terme. En ce qui concerne
les encroûtements polymétalliques seule une évaluation sur la base des données existantes
a été entreprise. Il n’est pas dans les objectifs proches du Programme ZoNéCo de conduire
des campagnes exploratoires plus poussées. Par contre, les résultats obtenus récemment
lors de la campagne Franco-Australienne FAUST 1 (1998) ayant mis en évidence
l’existence d’un gisement très étendu d’hydrates de gaz, ont relancé l’intérêt des
scientifiques et des compagnies industrielles pour une évaluation des potentialités en
hydrocarbures de la zone comprise entre l’Australie et la Nouvelle-Calédonie.
IV Les perspectives
En résumé, à la fin de ce travail, nous pouvons conclure qu’un certain nombre de points
restent encore à éclaircir pour une meilleure compréhension des structures de la zone
étudiée. Par exemple la connaissance du mécanisme de formation de la ride des Loyauté
est encore imprécise et les rares données sur la ride de Lord Howe ont limité les
interprétations.
Pour répondre au moins partiellement à ces interrogations, il est envisagé, dans le cadre du
Programme ZoNéCo, des campagnes complémentaires. Deux campagnes seront réalisées,
dès 1999, sur la ride de Lord Howe et sur la ride des Trois Rois. La première (ZoNéCo 5)
aura pour objectif de cartographier le sommet de la ride de Lord Howe entre les latitudes
21°S et 26°S. Nous pourrons probablement répondre à la fin de cette campagne aux
questions concernant l’épisode volcanique déjà identifié sur le sommet de la ride, mieux
apprécier l’étendue de la phase d’érosion du sommet, et mieux évaluer de ce fait
l’importance du phénomène compressif. La seconde campagne (FAUST 2) réalisée dans le
- 245 -

5 CONCLUSIONS GENERALES
cadre de coopération Franco-Australienne, aura pour dessein de cartographier la ride des
Trois Rois. Les levés multifaisceaux et les profils géophysiques permettront d’asseoir les
comparaisons faites entre la ride des Trois Rois et la ride des Loyauté.
Malheureusement, aucune investigation n’est, dans l’état actuel, prévue concernant le
bassin Sud Fidjien qui est pourtant une des zones essentielles pour la compréhension de
l’histoire géologique de l’ensemble du domaine depuis l’Eocène.
- 246 -

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- 260 -

LISTE DES PUBLICATIONS
LISTE DES PUBLICATIONS
- 261 -

LISTE DES PUBLICATIONS
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Auzende, J.-M., Grandperrin, R., Hénin, C., Lafoy, Y., Van de Beuque, S. et Le Visage, C., 1997a.
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Auzende, J.-M., Lafoy, Y., Van de Beuque, S. et al, e., 1998b. Deep seismic profile between North
Fiji Basin and Australian Margin, French Science and Technology, 32, 10-11.
Auzende, J.M., Van de Beuque, S., Regnier, M., Lafoy, Y. et Symonds, P., 1999. New evidences
for the origin of New Caledonian Ophiolites. French-Australian Seisimic Transect (FAUST),
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Bernardel, G., Lafoy, Y., Van de Beuque, S. , Missegue, F. et Nercessian, A., 1998. Deep-seismic
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between Australia and France. Preliminary results. , Australian Geological Survey
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Exon, N.F., Dickens, G.R., Auzende, J.-M., Lafoy, Y., Symonds, P.A. et Van de Beuque, S.,
soumis. Gas hydrates and free gas on the Lord Howe Rise.
Grandperrin, R., Richer de Forges, B., Auzende, J.-M., Bouniot, E., Durand Saint-Omer, L.,
Habault, C., Hénin, C., Laboute, P., Lafoy, Y., Rivaton, J., Thomas, J., Van de Beuque, S. et
Virly, S., 1997b. Ressources marines de Nouvelle-Calédonie: le programme ZoNéCo ,
Nouméa, ZoNéCo, 90 p.
Grandperrin, R., Auzende, J.-M., Henin, C., Lafoy, Y., Richer de Forges, B., Seret, B., Van de
Beuque, S. et Virly, S., soumis. Swath-mapping and related deep-bottom trawling in the
southeastern part of the economic zone of New Caledonia, Cybium.
Lafoy, Y., Auzende, J.-M., Missègue, F. et Van de Beuque, S., 1996b. Bilan des connaissances sur
l'évaluation du potentiel pétrolier de la Zone Economique de Nouvelle-Calédonie, Programme
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72 p.
Lafoy, Y., Van de Beuque, S., Perrier, J. et Auzende, J.-M., 1996c. Bilan des connaissances sur les
potentialités en ressources minérales profondes de la Zone Economique de Nouvelle-
Calédonie, Programme ZoNéCo d'évaluation des ressources marines de la Zone Economique
de Nouvelle-Calédonie, 71 p.
Lafoy, Y., Bernardel, G. et Van de Beuque, S., 1998a. Campagne de sismique multitraces entre la
marge Est Australienne et le Sud de l'arc des Nouvelles-Hébrides. , Rapport de la campagne
Rig-Seismic 206, Programme FAUST, Rapport ZoNéCo, 40 p.
Lafoy, Y., Van de Beuque, S., Bernardel, G., Missegue, F., Nercessian, A., Auzende, J.-M.,
Symonds, P.A. et Exon, N.F., 1998b. Scientists study deep geological structure between New
Hebrides Arc and the Eastern Australian Margin, EOS Trans., Am. Geophys. Union, 79, 50,
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Regnier, M., Van de Beuque, S. , Baldassary, C. et Tribot Laspierre, G., soumis. La séismicité du
Sud de la Nouvelle-Calédonie : implications structurales, C. R. Acad. Sci. Paris.
Van de Beuque, S., Auzende, J.-M., Lafoy, Y. et Missegue, F., 1998a. Tectonique et volcanisme
tertiaire sur la ride de Lord Howe (Sud-Ouest Pacifique), C. R. Acad. Sci. Paris, 326, Ser. II,
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Van de Beuque, S., Auzende, J.-M., Lafoy, Y., Bernardel, G., Nercessian, A., Regnier, M.,
Symonds, P. et Exon, N., 1998b. Transect sismique continu entre l'arc des Nouvelles-Hébrides
et la marge orientale de l'Australie: programme FAUST (French AUstralian Transect), C. R.
Acad. Sci. Paris, 327, Ser. II, 761-768.
Van de Beuque, S., Auzende, J.-M., Lafoy, Y. et Grandperrin, R., soumis. Benefits of swath
mapping for the study of marine habitats in the New Caledonia EZ, Oceanologica Acta.
- 263 -

LISTE DES PUBLICATIONS
PARTICIPATION AUX CONGRES
Auzende, J.-M., Lafoy, Y., Grandperrin, R., Van de Beuque, S. et ZoNéCo, l.g., 1997b. Program
of evaluation of living and non living resources of New Caledonia EZ (abstract), Oceanology
International, Pacific RIM, COSU Session.
Auzende, J.-M., Lafoy, Y., Van de Beuque, S. et Grandperrin, R., 1997c. ZoNéCo Program:
evaluation of the marine resources of New Caledonia economic zone (abstract), Marine
Benthic Habitat Conference, Nouméa.
Auzende, J.-M., Symonds, P., Lafoy, Y., Bernardel, G., Van de Beuque, S., Nercessian, A. et
Exon, N., 1998a. FAUST (French-Australian Seismic Transect) program: deep seismic survey
between the New Hebrides arc and the Eastern margin of Australia (abstract) SOPAC
Miscellaneous report 300, SOPAC-STAR session, Suva (Fiji), SOPAC.
Grandperrin, R., Auzende, J.-M., Richer de Forges, B., Van de Beuque, S. et al., 1997c. Marine
resources of New Caledonia: the ZoNéCo program (abstract), Marine Benthic Habitat
Conference, Nouméa.
Grandperrin, R., Richer de Forges, B., Auzende, J.-M., Bouniot, E., Durand Saint-Omer, L.,
Habault, C., Hénin, C., Laboute, P., Lafoy, Y., Rivaton, J., Thomas, J., Van de Beuque, S. et
Virly, S., 1997d. Marine resources of New Caledonia: ZoNéCo program (abstract), 5th Indo-
Pacific Fish Conference, Nouméa.
Lafoy, Y., Auzende, J.-M., Van de Beuque, S. et Missegue, F., 1996b. Petroleum potential of New
Caledonia (abstract), SOPAC-STAR session, Rarotonga, Cook Islands.
Lafoy, Y., Auzende, J.-M., Van de Beuque, S. et Missegue, F., 1997a. New data for the
assessement of New Caledonia petroleum potential (abstract), Oceanology International,
Pacific RIM, COSU Session.
Lafoy, Y., Auzende, J.-M., Van de Beuque, S., Grandperrin, R. et Bouniot, E., 1997c.
Determining habitat structure and lithology: the ZoNéCo program multidisciplinary survey
(abstract), Marine Benthic Habitat Conference, Nouméa.
Lafoy, Y., Auzende, J.-M., Van de Beuque, S. et Missegue, F., 1997d. Petroleum potential of New
Caledonia: main results of recent field work studies (abstract), Marine Benthic Habitat
Conference, Nouméa.
Van de Beuque, S., Auzende, J.-M. et Lafoy, Y., 1997a. Western New Caledonia economic zone:
new results obtained during ZoNéCo 4 cruise (abstract), VIII Pacific Science Inter-Congress,
Suva (Fiji).
Van de Beuque, S., Auzende, J.-M., Lafoy, Y. et Bouniot, E., 1997b. Western New Caledonia
economic zones, new results obtaindes during ZoNéCo 4 cruise (abstract), Marine Benthic
Habitat Conference, Nouméa.
Van de Beuque, S., Lafoy, Y., Auzende, J.-M., Grandperrin, R. et Bouniot, E., 1997c. Swath
mapping of the Southern part of the EZ of New Caledonia: benefits (abstract), Marine Benthic
Habitat Conference, Nouméa.
Van de Beuque, S., Auzende, J.-M. et Lafoy, Y., 1997d. Cenozoic compression West of New
Caledonia (SW PAcific) (abstract), AGU Fall Meeting, San Francisco, EOS.
- 264 -

LISTE DES FIGURES
LISTE DES FIGURES
- 265 -

LISTE DES FIGURES
- 266 -

LISTE DES FIGURES
INTRODUCTION
Fig. I : Situation de la région du Sud Ouest Pacifique dans l'Ouest Pacifique. ............................. 6
Fig. II : La couverture des données de bathymétrie présentée par type d’acquisition. ................... 8
Fig. III : Les données de sismique réflexion monotrace et multitraces réalisées dans la zone
économique de Nouvelle-Calédonie.. .................................................................................... 9
Fig. IV : les campagnes intégrant des données de gravimétrie dans la zone économique de
Nouvelle-Calédonie. .......................................................................................................... 11
Fig. V : les campagnes intégrant des données de magnétisme dans la zone économique de
Nouvelle-Calédonie. .......................................................................................................... 11
PARTIE 1 LE SUD OUEST PACIFIQUE ET LA ZONE D'ETUDE
Fig. 1-1 : Présentation des structures principales de la région du Sud Ouest Pacifique .............. 14
Fig. 1-2 : Carte géodynamique de la région du Sud Ouest Pacifique (Pelletier et al., 1998)........ 16
Fig. 1-3 : Les bassins marginaux de la région Ouest Pacifique, d’après Karig (1971). ............... 17
Fig. 1-4 : Reconstruction initiale de la marge orientale du Gondwana d’après Griffiths (1971). . 19
Fig. 1-5 : (a). Localisations des rides, axes d’accrétion et zone de subduction à –190 Ma. (b).
Formation de la plaque Pacifique s.s. à -185 Ma (Hilde et al., 1977).................................... 20
Fig. 1-6 : Ouverture des bassins océaniques de la mer de Tasman au Crétacé supérieur (Mignot,
1984)................................................................................................................................ 22
Fig. 1-7 : Evolution tectonique de la ride Sud Norfolk, du bassin Sud Norfolk et la ride des Trois
Rois, d’après Mortimer et al. (1998)................................................................................... 23
Fig. 1-8 : La formation du bassin Nord Fidjien, d’après Auzende et al. (1988)........................... 24
Fig. 1-9 : La carte de topographie prédite de la zone économique de Nouvelle-Calédonie .......... 26
PARTIE 2 LA ZONE OUEST CALEDONIE
Fig. 2-1 : Localisation de la Zone Ouest Calédonie dans la région du Sud-Ouest Pacifique et
localisation des travaux antérieurs. .................................................................................... 32
Fig. 2-2 : L’accrétion océanique du bassin de Nouvelle-Calédonie et de la mer de Tasman au
Paléocène inférieur d’après Mignot (1984). ........................................................................ 34
Fig. 2-3: Les coupes réalisées à partir de données de sismique réfraction de la campagne NOVA
(1972) (Shor et al., 1971)................................................................................................... 35
Fig 2-4: a: Calage du profil de sismique réflexion multitraces AUS101 avec les données du forage
DSDP 208 d'après Launay et al. (1977) . b: calage du profil de sismique réflexion multitraces
M108 avec les données du forage DSDP 207, d'après Bentz (1974). ..................................... 38
Fig 2-5: a: calage du profil de sismique réflexion multitraces SO-07-01 avec les données du forage
DSDP 207, d'après Willcox et al. (1980) ; b: Calage du profil de sismique réflexion multitraces
WNC109 avec les données du forage DSDP 587 d'après Launay et al. (1977).. ..................... 39
Fig. 2-6 : Interprétations de profils de sismique réflexion coupant la ride de Lord Howe, d'après
Jongsma et Mutter (1978).. ................................................................................................ 41
Fig. 2-7: Courbes de l’évolution de l’enfouissement du socle par rapport au fond de la mer après
décompaction des sédiments, d’après Mignot (1984). .......................................................... 42
Fig. 2-8 : Compilation des données bathymétriques.................................................................. 45
Fig. 2-9 : Levés multifaisceaux (ZoNéCo 4, 1996) couvrant le banc de Coriolis. ........................ 46
Fig. 2-10 : Levés multifaisceaux (ZoNéCo 4, 1996) couvrant les bancs Nova et Argo. ................ 47
Fig. 2-11 :Levés multifaisceaux (ZoNéCo 4, 1996) couvrant le segment méridional de la ride de
Lord Howe........................................................................................................................ 50
Fig. 2-12 : Levés multifaisceaux (ZoNéCo 4, 1996) couvrant le système banc de Lansdowne-ride de
Fairway.. .......................................................................................................................... 51
Fig. 2-13 : Navigation des campagnes de sismique réflexion monotrace et multitraces réalisées
dans la Zone Ouest Calédonie. ........................................................................................... 54
Fig. 2-14 : Carte des isochrones du socle acoustique de la Zone Ouest Calédonie...................... 56
- 267 -

LISTE DES FIGURES
Fig. 2-15 : Profil de sismique multitraces M297 (campagne Mobil, 1972). ................................ 57
Fig. 2-16 : Profil de sismique multitraces WNC118 (campagne WNC, 1980). ............................ 58
Fig. 2-17 : Profil de sismique monotrace PR163 (campagne ZoNéCo, 1996). ............................ 59
Fig. 2-18 : Profil de sismique multitraces AUS101 (campagne Austradec, 1972)........................ 62
Fig. 2-19 : Profil de sismique monotrace PR195 (campagne ZoNéCo, 1996). ............................ 63
Fig. 2-20 : Profil de sismique multitraces LHRNC-A (campagne FAUST, 1998). ....................... 64
Fig. 2-21 : Profil de sismique monotrace PR218 (campagne ZoNéCo 4, 1996)........................... 65
Fig. 2-22 : Profil de sismique monotrace Z5 (campagne ZOESIS, 1992).................................... 66
Fig. 2-23 : Profil de sismique multitraces AUS101 (campagne Austradec, 1972)........................ 68
Fig. 2-24 : Profil de sismique multitraces WNC107 (campagne WNC, 1980). ............................ 69
Fig. 2-25 : Profil de sismique multitraces M296 (campagne Mobil, 1972). ................................ 70
Fig. 2-26 : Profil de sismique multitraces LHRNCA (campagne FAUST 1, 1998)....................... 71
Fig. 2-27 : Profil de sismique multitraces M302 (campagne Mobil, 1972). ................................ 72
Fig. 2-28 : Profil de sismique multitraces NC6 (campagne Mobil, 1972). .................................. 73
Fig. 2-29 : Profil de sismique multitraces WNC108 (campagne WNC, 1972). ............................ 78
Fig. 2-30 : Profil de sismique monotrace PR219 (campagne ZoNéCo 4, 1996)........................... 83
Fig. 2-31 : Navigation des campagnes intégrant des données de gravimétrie dans la Zone Ouest
Calédonie. ........................................................................................................................ 86
Fig. 2-32 : Carte des anomalies gravimétriques de la Zone Ouest Calédonie. ............................ 87
Fig. 2-33 : Navigation des campagnes intégrant des données de magnétisme dans la Zone Ouest
Calédonie. ........................................................................................................................ 88
Fig. 2-34 : Carte des anomalies magnétiques de la Zone Ouest Calédonie................................. 89
Fig. 2-35 : Schéma structural intégrant des données de bathymétrie, de gravimétrie, de
magnétisme, et de sismique. ............................................................................................... 93
Fig. 2-36 : Calage du profil LHRNC-B avec le forage DSDP 208 (Burns, Andrews et al., 1973),
d’après Van de Beuque et al.(1998b). ................................................................................. 94
Fig. 2-37 : Les cinq étapes de la mise en place de la couverture sédimentaire............................ 97
Fig. 2-38 : Schéma de synthèse de la mise en place des structures de la Zone Ouest Calédonie. 101
PARTIE 3 LA ZONE EST ET SUD CALEDONIE
Fig. 3-1 : Localisation de la Zone Est et Sud Calédonie dans la région du Sud-Ouest Pacifique et
localisation des travaux antérieurs. .................................................................................. 104
Fig. 3-2 : Interprétation géologique des principaux domaines géophysiques reconnus le long de la
ride de Nouvelle-Calédonie (Collot et al., 1988)................................................................ 107
Fig. 3-3 : Géologie de la Nouvelle-Calédonie, modifié d’après Cluzel et al. (1994). ................. 108
Fig. 3.4 : a : Carte des alignements de Hot-Spot de la région Sud Ouest Pacifique (McDougall et
Duncan, 1988) ; b : carte des alignements de Hot-Spot de la région Sud Ouest Pacifique
(Rigolot, 1988). ............................................................................................................... 109
Fig. 3-5 : Carte structurale de la zone d’Entrecasteaux, localisation des profils et des dragages,
d’après Maillet et al. (1982). ............................................................................................ 110
Fig. 3-6 : Modèle gravimétrique, d’après Collot et al. (1987).. ............................................... 111
Tableau 3-1 : Liste des campagnes de géologie et de biologie ainsi que les forages océaniques
concernant la Zone Est et Sud Calédonie. ......................................................................... 113
Fig. 3-7 : Profil de sismique réflexion AUS114 de la campagne AUSTRADEC1 (1972) corrélées à
des coupes de vitesse des profils de sismique réfraction perpendiculaires au profil.. ............ 115
Fig. 3-8 : a : DSDP285 et 286 (Andrews, Packham et al., 1975) ; b : DSDP205n (Burns, Andrews
et al., 1973)..................................................................................................................... 117
Fig. 3-9 : Schéma structural de la terminaison méridionale de la ride de Norfolk, du bassin de
Réinga et la ride des Trois Rois, d’après Mortimer et al. (1998). ........................................ 119
- 268 -

LISTE DES FIGURES
Fig. 3-10 : bas : Coupe schématique intégrant les données de sismicité enregistrées à terre à la
station de Nouméa. N10 structure tirées des travaux de Shor et al. (1971) (Regnier, 1988).
Haut : anomalie gravimétrique le long du profil................................................................ 120
Fig. 3-11 : Reconstruction du Sud Ouest Pacifique à l’Eocène moyen (45 Ma), d’après Kroenke et
Rodda (1984)…………………………………………………………………………………………….121
Fig. 3-12 : Coupe géologique synthétique transverse aux rides de Nouvelle-Calédonie et des
Loyauté, d’après Collot (1989)………………………………………………………………………..122
Fig. 3-13 : Localisation des plaques, rides, failles transformantes et zones de subduction à –65 Ma
et –25 Ma, d'après Hilde et al. (1977)............................................................................... 122
Fig. 3-14 : Modèles de genèse de la mise en place des ophiolites sur le bloc de Nouvelle-Calédonie
et/ou de Nouvelle-Guinée, d’après Aubouin et al. (1977).................................................... 124
Fig. 3-15 : Modèle d’évolution géodynamique tertiaire de la Nouvelle-Calédonie, d’après Cluzel et
al. (1995)........................................................................................................................ 124
Fig. 3-16 : Sismicité de l’arc des Nouvelles-Hébrides, d’après Louat et al. (1988).. ................. 126
Fig. 3-17 : La collision Loyauté/Nouvelles-Hébrides, d’après Monzier et al. (1990)................. 127
Fig. 3-18 : Carte structurale de la zone de collision Loyauté-Nouvelles Hébrides, d’après Lafoy et
al. (1996)........................................................................................................................ 128
Fig. 3-19 : Compilation des données bathymétriques.............................................................. 131
Fig. 3-20 : Sondages monofaisceau et multifaisceaux de l’extrémité septentrionale de la Zone Est
Calédonie. ...................................................................................................................... 133
Fig. 3-21 : Sondages monofaisceau et multifaisceaux de la Zone Est Calédonie. ...................... 134
Fig. 3-22 : Carte de topographie de la Nouvelle-Calédonie. ................................................... 135
Fig. 3-23 : Sondages monofaisceau et multifaisceaux de la Zone Sud Calédonie. ..................... 136
Fig.3-24 : Navigation des campagnes de sismique réflexion monotrace et multitraces réalisées
dans la Zone Est Calédonie.............................................................................................. 143
Fig. 3-25 : Carte des isochrones du socle acoustique de la Zone Est Calédonie........................ 144
Fig. 3-26 : Carte des isochrones du socle acoustique du Grand Passage. ................................ 145
Fig. 3-27 : Profil de sismique multitraces NC5A-5B (campagne Gulf, 1972)............................ 146
Fig. 3-28 : Profil de sismique monotrace Z3-PR165 (campagne ZoNéCo 3, 1996).................... 147
Fig. 3-29 : Profil de sismique multitraces M284 (campagne Mobil, 1972). .............................. 148
Fig. 3-30 : Profil de sismique multitraces AUS114 (campagne Austradec, 1972)...................... 150
Fig. 3-31 : Profil de sismique multitraces M277 (campagne Mobil, 1972). .............................. 151
Fig. 3-32 : Profil de sismique monotrace Z2-PR25-6 (campagne ZoNéCo 2, 1995). ................. 152
Fig. 3-33 : Carte des isochrones du socle acoustique de la Zone Sud Calédonie....................... 154
Fig. 3-34 : Profil de sismique multitraces LHRNC-C (campagne FAUST 1, 1998).................... 155
Fig. 3-35 : Profil de sismique multitraces AUS103 (campagne Austradec, 1972)...................... 156
Fig. 3-36 : Profil de sismique multitraces NC9 (campagne Gulf, 1972).................................... 157
Fig. 3-37 : Profil de sismique multitraces LHRNC-C (campagne FAUST 1, 1998).................... 158
Fig. 3-38 : Profil de sismique multitraces LHRNC-C (campagne FAUST 1, 1998).................... 160
Fig. 3-39 : Profil de sismique monotrace Z1-PR46 (campagne ZoNéCo 1, 1993). .................... 161
Fig. 3-40 : Profil de sismique monotrace Z3-PR39 (campagne ZoNéCo 3, 1996). .................... 165
Fig. 3-41 : Profil de sismique monotrace Z3-PR27 (campagne ZoNéCo 3, 1996). .................... 166
Fig. 3-42 : Profil de sismique monotrace Z1-PR29 (campagne ZoNéCo 1, 1993). .................... 169
Fig. 3-43 : Navigation des campagnes intégrant des données de gravimétrie dans la Zone Est et
Sud Calédonie................................................................................................................. 173
Fig. 3-44 : Carte des anomalies gravimétriques de la Zone Est Calédonie. .............................. 174
Fig. 3-45: Carte des anomalies gravimétriques de Bouguer (d=2.67) de la Nouvelle-Calédonie.175
Fig. 3-46 : Carte des anomalies gravimétriques de la Zone Sud Calédonie .............................. 178
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LISTE DES FIGURES
Fig. 3-47: Navigation des campagnes intégrant des données de magnétisme dans la Zone Est et
Sud Calédonie................................................................................................................. 179
Fig. 3-48 : Carte des anomalies magnétiques de la Zone Est Calédonie................................... 180
Fig. 3-49 : Carte des anomalies magnétiques de la Zone Sud Calédonie.................................. 181
Fig. 3-50 : Schéma structural de la Zone Est Calédonie.......................................................... 184
Fig. 3-51 : Schéma structural de la Zone Sud Calédonie......................................................... 187
Fig. 3-52 : Schéma synthétique du dépôt des séquences sédimentaires dans le bassin des Loyauté et
sur la ride des Loyauté..................................................................................................... 190
Fig. 3-53 : Schéma de synthèse des structures de la Zone Est et Sud Calédonie. ....................... 192
Fig. 3-54 : Profil synthétique illustrant l’écaillage des termes mantelliques du bassin des Loyauté..
....................................................................................................................................... 194
Fig. 3-55 : Le système ride des Loyauté- ride des Trois Rois. .................................................. 198
PARTIE 4 LE PROGAMME ZoNéCo
Fig. 4-1 : Représentation des zones économiques dans la région du Sud-Ouest Pacifique. ........ 204
Tableau 4-1 : La liste des données acquises des campagnes de géologie et de géophysique marines
réalisées antérieurement au programme ZoNéCo. ............................................................. 206
Fig. 4-2 : Les données antérieures au programme ZoNéCo de dragages, de carottages, de plongées
en submersible et de forage océaniques. ........................................................................... 209
Fig. 4-3 : Navigation des campagnes de sismique monotrace et multitraces réalisées dans la zone
économique..................................................................................................................... 210
Tableau 4-2 : La liste des données acquises des campagnes de pêches exploratoires réalisées
antérieurement au programme ZoNéCo. ........................................................................... 212
Fig. 4-4 : Navigation des campagnes ZoNéCo........................................................................ 216
Fig. 4-5 : Répartition des surfaces couvertes par les levés multifaisceaux acquis durant les quatre
campagnes ZoNéCo. ........................................................................................................ 217
Fig. 4-6 : Synthèse halieutique thonière (Virly, 1996). Résultats des pêches à la palangre flottante
réalisées dans la zone économique de Nouvelle-Calédonie durant la période 1983-1994 .... 218
Fig. 4-7 : Synthèse halieutique relative aux pêches profondes (Virly, 1997). Résultats des pêches au
moulinet réalisées entre 50 et 200 m dans la zone économique de Nouvelle-Calédonie durant la
période 1979-1995 . ........................................................................................................ 219
Fig. 4-8 : Synthèse halieutique relative aux pêches profondes (Virly, 1997). Répartition
géographique des CPUE en beryx et espèces associées pêchés à la palangre de fond dans la
tranche 500-850 m de profondeur..................................................................................... 219
Fig. 4-9 : Répartition des 7 campagnes de pêche exploratoires menées par le programme ZoNéCo.
....................................................................................................................................... 220
Fig. 4-10 : Navigation de la campagne de sismique réflexion multitraces FAUST (1998) réalisée
entre l’arc des Nouvelles-Hébrides et la marge Est Australienne. ....................................... 222
Fig. 4-11 : Circulation moyenne dans la couche 28-100 m...................................................... 223
Fig. 4-12 : Localisation des ressources non vivantes reconnues dans la zone économique de
Nouvelle-Calédonie. ........................................................................................................ 228
Fig. 4-13 : Détail du profil de sismique réflexion multitraces LHRNC-C (FAUST 1, 1998) et
illustration du BSR sur la terminaison méridionale de la ride de Fairway... ........................ 229
Fig. 4-14 : La zone théorique des hydrates de gaz (Dickens et Quinby-Hunt, 1997).................. 230
PARTIE 5 CONCLUSIONS GENERALES
Fig.5- 1 : Interprétation du profil LHRNC-D. ........................................................................ 236
Fig. 5-2 : Reconstitution géodynamique de la formation des rides et des basins rencontrés dans la
zone économique de Nouvelle-Calédonie. ......................................................................... 241
Fig.5-3 : Coupes synthétiques des trois situations clefs de l’évolution du contexte géodynamique de
la région du Sud Ouest Pacifique...................................................................................... 244
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LISTE DES FIGURES
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