La marge nord d’Hispaniola : un enregistrement complexe de l’évolution tectonique caribéenne

Sous les eaux de la mer des Caraïbes, la marge nord d’Hispaniola enregistre plus de 20 millions d’années de déformations tectoniques. L’étude d’Alana Oliveira de Sá et de ses collègues révèle comment cisaillement et compression se partagent l’espace, sculptant les fonds marins et contrôlant la sédimentation. Une plongée dans un système géodynamique complexe, essentiel pour comprendre la sismicité de la région.

Caractérisées par une activité géodynamique intense, le plus souvent associée à des zones de subduction, les marges actives constituent des limites de plaques complexes, véritables sièges de déformation. La morphologie des fonds océaniques y est largement gouvernée par l’activité tectonique, qui génère failles, plissements, soulèvements et subsidence, influençant directement la mise en place et l’évolution des systèmes sédimentaires. 

Marge nord d’Hispaniola : une déformation complexe

Mais si cette influence est bien connue, elle reste encore mal quantifiée. C’est particulièrement vrai pour la marge nord d’Hispaniola, marquée par une convergence oblique entre les plaques Caraïbe et Nord-Américaine.

Dans ce contexte tectonique, le fond marin enregistre en effet deux régimes de contraintes :

• une contrainte compressive absorbée par le prisme d’accrétion de l’Hispaniola Nord (Northern Hispaniola Deformed Belt),

• une contrainte décrochante (cisaillement) accommodée par la zone de faille Septentrional–Oriente (SOFZ).

Ce partitionnement de la déformation transpressive engendre une grande variété de structures tectoniques — plis, chevauchements, failles normales et décrochantes, bassins d’effondrement — qui influencent profondément les processus sédimentaires à l’échelle régionale.

Dans une étude récente, Alana Oliveira de Sá et ses collègues de l’ISTeP (Sorbonne Université), ainsi que des universités de Madrid, de Port-au-Prince, de Lille et de Cuba, ont réalisé et analysé en détail les schémas structuraux et géomorphologiques de cette marge afin de mieux comprendre comment les contraintes d’une convergence oblique y sont accommodées.

20 millions d’années de structuration de la marge

L’analyse combinée des données bathymétriques à haute résolution et des profils sismiques acquis lors des campagnes HAITISIS 1 et 2 (2012–2013) montre le rôle majeur de la tectonique dans le façonnement du fond marin et des systèmes sédimentaires, en particulier dans le tracé des canyons sous-marins. Les résultats, publiés dans la revue Tectonophysics, retracent l’évolution tectonique et sédimentaire de la marge entre l’Oligocène et le Pliocène supérieur, révélant une succession d’événements géologiques interconnectés.

À la fin de l’Oligocène, un remaniement majeur de la configuration des plaques conduit à la mise en place de la zone de faille de l’Oriente (OFZ), marquant la séparation entre Hispaniola et le bloc cubain. Cette faille se propage ensuite vers l’est jusqu’au début du Miocène, structurant la marge nord de l’île.

L’événement tectonique majeur du Pliocène supérieur correspond à la collision entre Hispaniola et les bancs carbonatés des Bahamas, qui a initié la faille septentrionale (SOFZ), entraîné le soulèvement de la Cordillère Septentrionale et façonné un front de déformation compressif. Cette phase tectonique a également modifié la morphologie des canyons sous-marins, dont le tracé a été dévié par de nouvelles failles décrochantes, particulièrement dans le domaine oriental.

Un cadre de référence

Les auteurs mettent en évidence l’existence probable d’une lithosphère transitionnelle, déduite de la géométrie et de la densité des failles, de la morphologie de la pente insulaire et de l’inclinaison des fonds marins de ces bassins. Cette zone jouerait un rôle clé dans l’accommodation des contraintes régionales et son influence se retrouve dans la sismicité actuelle, alignée sur cette zone de transition.

Carte bathymétrique de la zone étudiée avec localisation des principaux éléments structuraux © Oliveira de Sá et al. 2025

Cette étude démontre que la marge nord d’Hispaniola enregistre plus de 20 millions d’années d’histoire tectonique complexe, marquée par la propagation de failles décrochantes, des phases de subsidence, des épisodes compressifs et un contrôle étroit de la tectonique sur la sédimentation. Elle met en lumière le rôle stratégique de cette marge dans l’évolution de la limite nord de la plaque Caraïbe et fournit un cadre de référence précieux pour l’évaluation de la sismicité et de l’aléa géologique dans la région.

Brève rédigée par Morgane Gillard

Pour en savoir plus : A. Oliveira de Sá, S. Leroy, E. d'Acremont, S. Lafuerza, J.L. Granja-Bruña, R. Momplaisir, D. Boisson, L. Watremez, B. Moreno, J. Corbeau, Analysis of seismic reflection data from the Northern Hispaniola margin: Implications for the recent evolution of the Northern Caribbean Plate boundary, Tectonophysics, Volume 904, 2025, 230714, ISSN 0040-1951, https://doi.org/10.1016/j.tecto.2025.230714.