OCÉANIE Géologie

L'archipel des Bismarck

En Nouvelle-Bretagne, les roches les plus anciennes affleurent dans la chaîne centrale (monts Nakanai). D'âge paléozoïque à mésozoïque, elles ont subi un léger métamorphisme (schistes ardoisiers et micacés, cornéennes) et sont traversées par des massifs plutoniques d'âge tertiaire supérieur. Des séries sédimentaires, visibles surtout sur la bordure sud, reposent sur ces métamorphites. Ce sont essentiellement des calcaires néritiques ainsi que des sédiments pyroclastiques d'âge néogène à récent. Au Pliocène, les formations détritiques dominent dans tout le domaine. Des séries volcaniques quaternaires à actuelles, de caractère andésitique ou basaltique, frangent la bordure nord de l'île. Les volcans actifs et les solfatares sont encore nombreux dans cette région. L'extrême nord de l'île (péninsule de la Gazelle) se rattache à l'unité structurale Nouvelle-Irlande - arc des Salomon. Le socle est formé de séries mésozoïques et cénozoïques, il est entouré de sédiments mio-pliocènes. Un édifice volcanique actuel de type andésitique occupe la majeure partie de la pointe nord de la péninsule (région de Rabaul).

Dans le sud de la Nouvelle-Irlande affleurent des roches cristallines non datées. Le premier événement connu de l'île correspond au dépôt de formations volcaniques anté-miocènes. Elles ont sans doute formé des monticules sous-marins sur lesquels se sont développés des calcaires coralliens d'âge miocène et pliocène. L'aspect dissymétrique de l'île et ce que l'on sait de sa structure permettent de supposer qu'une surrection de la partie centrale a été accompagnée de grandes fractures le long de la côte sud-ouest. Un basculement tardif vers le nord-est a donné sa forme actuelle à la Nouvelle-Irlande.

À une cinquantaine de kilomètres au nord de la Nouvelle-Irlande, le gisement d'or de Lihir a été tout récemment découvert dans l'île du même nom. Associé à une caldeira d'âge plio-quaternaire, il coïncide avec une zone géothermale active largement marquée d'altérations hydrothermales argileuses et siliceuses. Les volcanites, laves et pyroclastites sont de composition trachy-basaltique potassique. Les réserves de minerai reconnu se montent à 137 millions de tonnes avec une teneur de 2,66 grammes d'or par tonne, mais une éventuelle exploitation se heurterait à de graves difficultés, le gisement étant en partie dans la zone d'ébullition de l'eau et au-dessous du niveau de la mer.

L'archipel des Salomon

L'archipel débute au nord par les îles de Bougainville et de Buka, dont le trait géologique dominant – surtout en ce qui concerne Bougainville – est l'activité volcanique. Ses premières manifestations datent probablement de l'Oligocène : un groupe de volcans sous-marins aurait alors émergé pour former les chaînes actuelles. À cette époque, des intrusions dioritiques ont été mises en place dans les formations volcaniques, peut-être même à l'intérieur d'appareils volcaniques individualisés. Une phase majeure de surrection, avec de grandes cassures et des basculements vers l'est et le sud-ouest, a lieu du Miocène moyen au Pliocène. Ces mouvements sont accompagnés d'une seconde phase d'intrusions dioritiques. Au Pléistocène, le volcanisme atteint son paroxysme, accompagné de mouvements verticaux qui persistent pendant toute cette période. Actuellement, le volcan de Bagana, au centre de Bougainville, est toujours actif.

Le gisement de cuivre et or de Panguna, dans la chaîne de Crown Prince, au sud de Bougainville, est associé à une intrusion de diorite porphyrique accompagnée d'altérations hydrothermales et encaissée dans une série de volcanites andésitiques, la diorite et les andésites encaissantes pouvant être minéralisées. Ce gisement est l'un des plus importants du monde avec 675 millions de tonnes de réserves à 0,4 p. 100 de cuivre, 0,46 gramme d'or et 1,34 gramme d'argent par tonne. Le reste des îles de l'archipel peut être réparti en cinq provinces géologiques :

– Une province à volcanisme andésitique à basaltique, d'âge pliocène à récent, s'étend de la Nouvelle-Géorgie au nord-ouest de Guadalcanal. L'alignement des centres volcaniques, de direction ouest-nord-ouest - est-sud-est, est contrôlé par des failles nord-est sud-ouest.

– Une province centrale comprend le sud-est de Guadalcanal, San Cristobal, Florida, Choiseul et le sud-ouest de Santa Isabel. Le socle, probablement d'âge crétacé-éocène, y est andésitique à basaltique, avec des intrusions postérieures de diorites et de gabbros. Sur Choiseul, ce complexe a été métamorphisé (dans le faciès des schistes verts et des amphibolites) pendant l'Éocène inférieur. Pendant l'Oligocène et le Miocène inférieur et moyen, un complexe de roches ultrabasiques (serpentines et harzburgites) est mis en place par charriage en direction du sud-ouest. Comme en Nouvelle-Guinée, le manteau latéritique recouvrant ces roches pourrait devenir un minerai nickélifère d'importance économique. D'autres ressources minérales, associées à des intrusions porphyriques, existent à Guadalcanal. La plus importante paraît être celle de Koloula ; il s'agit d'un complexe variant du leucogabbro pour les parties les plus anciennes à la granodiorite et à la tonalite pour les plus récentes. Il est encaissé dans des volcanites andésitiques d'âge oligocène à miocène inférieur. Actuellement, ce gîte de cuivre n'est pas économiquement exploitable. Près de Honiara, c'est un gisement d'or qui est associé à une intrusion porphyrique, ainsi que des dépôts d'or alluvial qui en dérivent.

– Une province pacifique est représentée par Malaita et le nord-est de Santa Isabel. Des sédiments pélagiques d'âge éocène à récent recouvrent un socle de roches volcaniques basiques. La structure est exprimée essentiellement par des plissements d'axe nord-ouest sud-est.

– Une province volcanique océanique est constituée par les îles externes des Salomon orientales ; elle doit être considérée comme un prolongement au nord de l'arc des Nouvelles-Hébrides.

– Enfin, la province des Atolls comprend des cayes sablonneuses (Ontong Java, Sikaiana) et des atolls surélevés (Rennell, Bellona).

L'archipel des Nouvelles-Hébrides (ou Vanuatu)

Il est bordé à l'ouest par la fosse des Nouvelles-Hébrides, à l'est par le plateau nord-fidjien. Trois provinces peuvent être distinguées, en tenant compte de leur âge et de la composition des volcanites qui les constituent pour l'essentiel. De la plus ancienne à la plus récente, ce sont l'arc interne (ou occidental), l'arc externe (ou oriental) et la chaîne centrale. Dans les deux premières provinces, les îles comportent un placage de calcaire corallien d'âge plio-quaternaire qui a été soulevé.

L'arc interne, qui comprend les îles de Santo, Mallicolo (ou Malekula) et le groupe de Torres, est formé d'une accumulation de laves sous-marines et de volcanoclastites d'âge oligocène supérieur à miocène moyen. Les volcanites sont généralement calco-alcalines à affinité tholéiitique. La base de la série, qui affleure sur Mallicolo, comporte des boues rouges abyssales d'âge oligocène probable. Une tectonique cassante et l'intrusion de gabbros, andésites et microdiorites en amas et en filons caractérisent le Miocène inférieur et moyen. Ces événements coïncident avec la fin du volcanisme et avec le dépôt, sur Mallicolo, de formations de grès à turbidites. Pendant le Plio-Quaternaire, des sédiments fins (calcilutites, calcarénites, argiles) alternent avec des grès.

Sur l'arc externe (îles Maewo et de la Pentecôte) se dépose, pendant le Miocène inférieur et moyen, une série de sédiments terrigènes et de volcanoclastites. Une période calme suit, avec une sédimentation de vases à Globigérines. Du Miocène supérieur au Pliocène se produit une seconde phase de volcanisme, avec épanchement de laves sous-marines basiques de type tholéiitique, suivie, elle aussi, par un nouveau dépôt de vases à Globigérines. Enfin, au Pliocène, une phase tectonique majeure provoque le soulèvement anticlinal de l'arc et son basculement vers l'ouest. Sur l'île Pentecôte, un complexe ophiolitique de type dorsale océanique est mis en place par charriage.

La chaîne centrale est formée de structures volcaniques émergées d'âge pliocène supérieur à quaternaire. Le volcanisme est surtout basique mais varie du type tholéiitique à faible teneur en potassium, dans l'île d'Anatom, au type calco-alcalin riche en potassium dans les îles de Tanna et de Vaté. Ces deux dernières îles présentent une série de pyroclastites importante, due à un volcanisme andésitique à rhyolitique de type explosif.

L'évolution des Nouvelles-Hébrides avant le Miocène moyen peut être expliquée par la fragmentation progressive d'un arc double comprenant les Fidji et les dorsales des Tonga et de Lau. À cette époque, le plan de subduction était dirigé vers l'ouest, la zone de subduction étant représentée par la fosse de Vitiaz. L'arc interne occupait une position d'arrière-arc, derrière un « arc de Vitiaz » frontal. Entre ces deux arcs, l'« arc » externe était simplement formé par l'accumulation de sédiments terrigènes provenant de l'arc frontal.

La fragmentation de cet arc double a commencé au Miocène moyen, tandis que l'activité volcanique cessait sur l'arc interne, qui devenait résiduel. Sur le site de l'arc externe, la sédimentation s'arrêtait et un volcanisme sous-marin débutait au Miocène supérieur. L'amincissement de la croûte océanique à ce stade a permis la mise en place des ophiolites de l'île de la Pentecôte dans l'arc externe.

Avec l'ouverture du bassin nord-fidjien, les deux arcs migraient vers le sud-ouest et, le plan de subduction se trouvant renversé, la zone de subduction prenait sa place actuelle dans la fosse des Nouvelles-Hébrides. Cette nouvelle direction du plan de subduction vers l'est est responsable de la naissance des volcans de la chaîne centrale au Pliocène.

Les ressources minières du Vanuatu ont été peu explorées et peu exploitées jusqu'à présent. Seul un gisement de manganèse a fait l'objet d'une exploitation sporadique : il s'agit d'un amas stratiforme situé entre des tufs acides d'âge pliocène et des calcaires coralliens pléistocènes. Plusieurs sites sont actuellement prospectés pour l'or, autour d'intrusions dioritiques à Mallicolo, dans des volcanites andésitiques à basaltiques altérées et silicifiées à Santo et Vaté.

Les archipels des Fidji et des Tonga

L' archipel des Fidji comprend environ trois cents îles, dont deux majeures, Viti Levu et Vanua Levu, situées sur la même plate-forme. Les formations pré-orogéniques, datées de l'Éocène au Miocène moyen, se trouvent sur l' île de Viti Levu et dans l'archipel contigu de Yasawa. La formation la plus ancienne (groupe de Wainimala), située à l'ouest de Viti Levu, est un complexe fortement déformé et légèrement métamorphique (faciès des schistes verts) de roches volcaniques sous-marines spilitiques et tholéiitiques accompagnées du classique cortège volcanoclastique avec des lentilles de calcaire éocène intercalées. Au centre de l'île, la série de Wainimala, très puissante, est principalement constituée de laves basiques à intermédiaires avec des volcanoclastites.

L'Oligocène est peu représenté. Au Miocène inférieur et moyen se déposent, en eau peu profonde, des sédiments volcanoclastiques, épiclastiques, et des calcaires (groupe de Singatoka) ainsi que, de façon plus mineure, des volcanites effusives (groupe de Savura). Au Miocène supérieur, une discordance majeure traduit l'orogenèse de Tholo, responsable de la formation d'un anticlinorium d'axe à peu près est-ouest. Des massifs intrusifs tonalitiques et gabbroïques (la série plutonique de Tholo) recoupent la série. La fin de la période orogénique voit une reprise du volcanisme, de type calco-alcalin et essentiellement sous-marin. Des sédiments épiclastiques s'accumulent dans de petits bassins.

Au Pliocène, le volcanisme diminue d'intensité et devient basique (basaltes et shoshonites) au nord de Viti Levu et dans les îles de Lomaiviti. Le socle de l' île de Vanua Levu est également formé de volcanites sous-marines de type tholéiitique, probablement d'âge miocène moyen (groupe de Natewa). De petites intrusions andésitiques traversent la séquence. Au nord-est, une série volcanique sous-marine acide à intermédiaire (série de Undu) est probablement postérieure au groupe de Natewa. Pendant le Pliocène se développe un volcanisme aérien de type basaltique (groupe de Mbua). Ce volcanisme persiste jusqu'à nos jours dans l'île de Taveuni. Le développement des îles de Lau est similaire à celui de Vanua Levu : une série d'andésites et de dacites d'âge miocène supérieur est recouverte par des volcanites basiques. Dans tout l'archipel, le diastrophisme (déformations) quaternaire se traduit par de nombreuses surfaces d'érosion soulevées et basculées.

Les ressources minérales des Fidji se trouvent essentiellement sur l'île Viti Levu. Le seul gisement actuellement exploité est celui de la mine Emperor (ou Vatukoula), qui a fourni 109 tonnes d' or depuis 1938. Il se trouve au bord d'une caldeira, dans des volcanites shoshonitiques altérées et des laves et pyroclastites trachy-basaltiques et trachy-andésitiques d'âge pliocène. Les réserves actuelles ne sont plus que de 1,1 million de tonnes à 8 grammes d'or par tonne, mais la découverte de réserves supplémentaires est très probable. D'autres gisements, anciennement exploités ou à l'état de projet, sont du type porphyre cuprifère : Namosi (500 millions de tonnes à 0,49 p. 100 de cuivre et 0,16 gramme d'or par tonne), Vunda, où l'intrusion porphyrique est encaissée dans des volcanites shoshonitiques altérées et argilisées, avec des veinules de quartz aurifère. Enfin, sur l'île de Vanua Levu, le gisement d'or du mont Kasi, de type épithermal, est en cours d'évaluation.

L'archipel des Tonga est situé sur un haut-fond d'orientation nord-sud qui sépare la fosse des Tonga, à l'est, du bassin de Lau, à l'ouest. Dans la zone marginale nord-ouest du haut-fond, les îles sont formées de volcans andésitiques actifs ; dans la zone est, des sédiments tuffacés anciens, des rhyolites et des calcaires éocènes à quaternaires constituent la quasi-totalité des affleurements insulaires. Une tectonique récente agissant en distension se traduit par des terrasses basculées communes à tout l'archipel. Différentes données géophysiques alliées à la présence de minéraux métamorphiques à l'intérieur de roches pyroclastiques suggèrent assez nettement que la ride des Tonga possède une croûte de type continental.