Le volcanisme de Mayotte ne serait pas lié à un point chaud

L’acquisition de nouvelles données géophysiques au large de l’île de Mayotte permet d’éclaircir certains points concernant la nature de la croûte dans ce couloir océanique séparant l’Afrique de Madagascar, mais également d’affirmer que le volcanisme de la région ne serait pas lié à un point chaud, comme cela avait été précédemment proposé.

Comprendre l’origine du volcanisme des Comores et la structure du Canal du Mozambique

Depuis 2018 et la découverte d’un imposant volcan sous-marin en activité au large de la petite île de Mayotte, la zone située à l’extrémité nord du Canal du Mozambique suscite un intérêt particulier au sein de la communauté scientifique, qui tente de mieux comprendre la géodynamique de cette région. Le Canal du Mozambique, étroit couloir océanique qui sépare la côte Est-Africaine de Madagascar, est en effet encore mal connu d’un point de vue géologique et géophysique.

L’objectif des dernières campagnes scientifiques en mer, notamment REVOSIMA en 2019, ou plus récemment SISMAORE en 2020-2021 a donc été d’acquérir de nouvelles données permettant de mieux décrire la nature de la croûte dans cette zone située à l’interface entre deux plaques tectoniques mais également de comprendre l’origine du volcanisme ayant donné naissance aux îles de l’archipel des Comores dont fait partie Mayotte.

Parmi les données acquises par la campagne SISMAORE, les mesures du flux de chaleur permettent d’y voir désormais un peu plus clair. Le flux de chaleur qui s’échappe de la Terre n’est autre que la signature du refroidissement de notre planète, qui s’opère depuis plus de 4 milliards d’années. Produite au cœur de la Terre, cette chaleur s’évacue progressivement vers la surface. Or, les mesures de température effectuées en surface ne sont pas uniformes et témoignent de l’influence de certains paramètres sur la capacité à évacuer cette chaleur interne. La nature des roches, mais également l’âge de la croûte, y jouent un rôle important par exemple.

Un flux de chaleur très faible qui témoigne de la présence d’une ancienne croûte océanique

Les données recueillies montrent ainsi que dans le nord du Canal du Mozambique, le flux de chaleur est globalement très faible, ce qui suggère la présence d’une vieille croûte océanique, d’âge Jurassique (environ 170 millions d’années). Au niveau de Mayotte, les résultats restent cependant ambigus et ne permettent pas de déterminer clairement si l’île repose sur un bloc d’origine continentale hérité de la séparation entre l’Afrique et Madagascar, ou sur une croûte océanique anormalement épaisse.

D’un point de vue plus large, les résultats permettent cependant de dire que le volcanisme de la région n’est certainement pas lié à un point chaud, comme cela avait été proposé par de précédentes études.

Schéma montrant deux hypothèses cohérentes avec les données de flux thermique pour la structure de la croûte au large de Mayotte (deux colonnes centrales). Elles sont comparées aux flux thermiques mesurés ou attendus pour Mayotte et les îles Glorieuses (cf. Rolandone et al., 2022).

Pas de point chaud mais un volcanisme toujours actif

L’étude du nouveau volcan sous-marin Fani Maoré témoigne pourtant d’un volcanisme intense, avec en particulier t la présence d’un réservoir magmatique profond situé entre 35 et 50 km sous le fond océanique. Cette activité actuelle s’observe notamment par la présence d’une unique valeur de flux de chaleur particulièrement élevée, qui témoigne d’un processus magmatique local, 30 km environ à l’est du volcan. Il pourrait notamment s’agir de fluides chauds circulant au sein de la croûte. Des données sismiques réalisée lors de la campagne SISMAORE indiquent d’ailleurs la présence dans cette zone de petites cheminées qui permettraient d’évacuer les fluides hydrothermaux. Ces observations pourraient témoigner d’un regain d’activité de la chaîne volcanique de Mayotte ou de l’intrusion de matériel magmatique au sein de la croûte.

Brève rédigée par Morgane Gillard

Pour en savoir plus :

Rolandone, F., Poort, J., Masquelet, C., Leroy, S., Thinon, I., Lemoine, A., and Paquet, F. (2022). Heat flow measurements in the northern Mozambique channel. C. R. Geosci. Special issue Mayotte https://doi.org/10.5802/crgeos.130.