Fiche 5.12: La collision arc-arc du Japon central
Le Japon est situé au carrefour tectonique de trois plaques: Eurasie, Pacifique et
Philippine. Cette dernière passe en subduction sous le Japon dans la fosse de Nankai,
tandis que la plaque Pacifique s’enfonce simultanément sous les deux autres plaques
dans les fosses du Japon et d’Izu-Bonin. Il en résulte la présence d’un point triple,
ainsi qu’une superposition, en profondeur, des panneaux plongeants Philippin et
Pacifique. Au sud du Japon, la plaque Philippine est jeune (15 à 20 Ma), donc
chaude, et s’enfonce à une vitesse modérée (3 cm/an): le plan de Wadati-Benioff est
alors court (40 à 60 km), car le panneau plongeant a eu le temps de se réchauffer et
de s’équilibrer avec l’asthénosphère, faisant ainsi disparaître la sismicité. Au contraire,
la plaque Pacifique, plus vieille, passe en subduction beaucoup plus vite (10 cm/an)
et son plan de Wadati-Benioff peut être suivi jusqu’à plus de 500 km sous la mer du
Japon. Sa subduction sous la plaque Philippine est de type océan-océan (ou
Mariannes) et s’accompagne de la formation de l’arc volcanique d’Izu-Bonin qui,
entraîné par la plaque Philippine, entre en collision avec le Japon dans la région
d’Izu. Cette collision se manifeste par une succession d’écaillages de la croûte supérieure et moyenne de l’arc, alors que le reste de la lithosphère de l’arc passe en
subduction grâce à un décollement à la base de la croûte moyenne (formée de tonalite, un granite calco-alcalin caractéristique des arcs insulaires). À l’ouest de l’arc
volcanique, l’écaillage se propage dans la lithosphère océanique et crée une ride
chevauchant vers le sud: la ride de Zenisu. C’est un des rares exemples connus
d’écaillage intra-océanique, provoqué dans ce cas par la collision d’un arc volcanique
et par le couplage mécanique entre cet arc et la lithosphère océanique adjacente.
9 0
k m
Mer du Japon
130˚E
135˚E
140˚E
145˚E
30˚N
35˚N
40˚N
20 0 km
50 0 km
30 0 km
40 0 km
100 km
1 0
k m
2 0
k m
3 0
k m
4 0
k m
2 0
k m
P L A Q U E
P H I L I P P I N E
P L A Q U E
P A C I F I Q U E
PLAQUE EURASIATIQUE
Fosse
d'Izu-Bonin
F o s s e d u J a p o n
F o s s e d e N a n k a i
A
rc
d
'Iz
u
-B
o
n
in
point
triple
Géométrie des plans de subduction sous le Japon.
Le Japon est situé au carrefour tectonique de trois plaques: Eurasie, Pacifique et
Philippine. Cette dernière passe en subduction sous le Japon dans la fosse de Nankai,
tandis que la plaque Pacifique s’enfonce simultanément sous les deux autres plaques
dans les fosses du Japon et d’Izu-Bonin. Il en résulte la présence d’un point triple,
ainsi qu’une superposition, en profondeur, des panneaux plongeants Philippin et
Pacifique. Au sud du Japon, la plaque Philippine est jeune (15 à 20 Ma), donc
chaude, et s’enfonce à une vitesse modérée (3 cm/an): le plan de Wadati-Benioff est
alors court (40 à 60 km), car le panneau plongeant a eu le temps de se réchauffer et
de s’équilibrer avec l’asthénosphère, faisant ainsi disparaître la sismicité. Au contraire,
la plaque Pacifique, plus vieille, passe en subduction beaucoup plus vite (10 cm/an)
et son plan de Wadati-Benioff peut être suivi jusqu’à plus de 500 km sous la mer du
Japon. Sa subduction sous la plaque Philippine est de type océan-océan (ou
Mariannes) et s’accompagne de la formation de l’arc volcanique d’Izu-Bonin qui,
entraîné par la plaque Philippine, entre en collision avec le Japon dans la région
d’Izu. Cette collision se manifeste par une succession d’écaillages de la croûte supérieure et moyenne de l’arc, alors que le reste de la lithosphère de l’arc passe en
subduction grâce à un décollement à la base de la croûte moyenne (formée de tonalite, un granite calco-alcalin caractéristique des arcs insulaires). À l’ouest de l’arc
volcanique, l’écaillage se propage dans la lithosphère océanique et crée une ride
chevauchant vers le sud: la ride de Zenisu. C’est un des rares exemples connus
d’écaillage intra-océanique, provoqué dans ce cas par la collision d’un arc volcanique
et par le couplage mécanique entre cet arc et la lithosphère océanique adjacente.
9 0
k m
Mer du Japon
130˚E
135˚E
140˚E
145˚E
30˚N
35˚N
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20 0 km
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30 0 km
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k m
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2 0
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P L A Q U E
P H I L I P P I N E
P L A Q U E
P A C I F I Q U E
PLAQUE EURASIATIQUE
Fosse
d'Izu-Bonin
F o s s e d u J a p o n
F o s s e d e N a n k a i
A
rc
d
'Iz
u
-B
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in
point
triple
Géométrie des plans de subduction sous le Japon.