Resumen de Age progression along the Society hotspot chain (French Polynesia) based on new unspiked K-Ar ages

Hervé Guillou, René C. Maury, Sylvain Blais, Joseph Cotten, Christelle Legendre, Gérard Guille, Martial Caroff

• English

  New K-Ar dates of volcanic rocks from five of the nine islands of the Society Archipelago (Moorea, Huahine, Raiatea, Bora Bora and Maupiti), confirm a Pacific plate velocity of around 11 cm/a during the last 4.3 m.y. These new data allow us to analyse the age-distance relationship along the chain and to evaluate possible temporal variations in the activity of the Society hotspot. A clear increase of ages is observed along the linear chain away from the present Society hotspot location. The time-space relationship between Taiarapu, Tahiti-Nui and Moorea can be explained by a simple hotspot model. Nevertheless, the simple fixed hotspot model assuming constant Pacific plate velocity may need adjustments to fully explain the age progression along the Archipelago. The slight departures from a linear age distribution can be explained by changes in Pacific plate motion which occurred at 5 and 3 Ma. In addition, the contemporaneous magmatic activities in the pairs Bora-Bora/Tahaa, Raiatea/Huahine, Maiao/Moorea require additional lithospheric control on magma transport. Combined with the hotspot activity, lithospheric loading may have produced extension and triggered volcanism along already existing fractures linking paired islands.

  The most likely model for the Society chain, proposed by McNutt [1998], involves a plume originating from a wide deep thermally anomalous zone (the Pacific Superswell) as a rising diapir (hotspot of secondary type according to the classification of Courtillot et al. [2003]). It melted during ascent and ponded beneath the Pacific plate to form short linear island chains showing rather good age vs. distance correlations.

• français

  Nos nouvelles datations K-Ar pour cinq des neufs îles de l'Archipel de la Société (Moorea, Huahine, Raiatea, Bora Bora et Maupiti) confirment une vitesse de dérive de la plaque Pacifique proche de 11 cm/an durant les 4,3 derniers millions d'années. Ces nouvelles données permettent de détailler les relations âges - distances le long de la chaîne volcanique, et d'évaluer les possibles fluctuations du point chaud de la Société. Une décroissance évidente des âges est observée de la partie occidentale de l'alignement vers la position actuelle du point chaud. Cependant, nos datations démontrent que le modèle simple de point chaud communément appliqué à cet alignement nécessite quelques ajustements afin d'expliquer entièrement l'ensemble des relations âges - distance. Les écarts à un modèle simple de point chaud peuvent être expliqués par des changements de la direction de dérive de la plaque Pacifique autour de 5 et 3 Ma.

  Le modèle le plus probable, expliquant les différents traits structuraux et chronologiques de la Société implique un panache ("plume") issu d'un large bombement correspondant à une anomalie thermique (le "Superswell") qui traverse tel un diapir le manteau sous jascent. Ce type de point chaud équivaut, selon la classification de Courtillot et al. [2003], a un point chaud de type secondaire. Le matériel constitutif du panache fixe fond lors de son ascension vers la lithosphère et s'étale à la base de celle-ci.

  Combiné à une telle activité de point chaud, fortement étayée par nos âges radiométriques, des contraintes induites par l'activité magmatique environnante et la réactivation d'anciennes zones de faiblesses lithosphériques permettent d'expliquer les activités volcaniques contemporaines à Bora Bora et Tahaa et dans les paires Raiatea-Huahine et Maiao-Moorea.