La Campagne Ka-Shallow 2 sur le N/O Suroît fait suite à une campagne préliminaire de reconnaissance (KaShallow 0 - 2006) qui a permis a l'aide d'un robot sous-marin d'échantillonner 2 falaises sous-marine et de dater 2 niveaux stratigraphiques remarquables du bassin (Münch et al., 2014). À la suite, la Campagne Ka-Shallow 1 sur le N/O Antéa a permis d'obtenir un maillage de profil sismique très haute résolution (900NM) sur les plateformes peu profondes (0-200m) autour des îles de l'archipel afin d'en caractériser la géométrie sédimentaire (Munch et al., 2013; Leclerc 2014, Leclerc et al. 2014). La campagne KaShallow 2 a permis un levé sismique relativement dense (compte tenu de la superficie de la zone d'étude) (1300 NM) et de haute résolution, au travers de l'ensemble du bassin d'avant-arc de Marie-Galante jusqu'à l'Eperon de Karukera à l'Est qui domine le prisme d'accrétion tectonique de la Barbade. Complété par les 54 opérations de prélèvements (carottages) nous avons caractérisé lithostratigraphiquement et daté les unités sismostratigraphiques majeures (DeMin 2014, DeMin et al., 2015).

Figure 1 : Plan de position de la campagne KaShallow 2.

La réalisation d'analyses micro et nano-paléontologiques (foraminifères planctoniques) de 27 échantillons ainsi que 5 datations radiochronologiques ont révélé les âges des principales unités sédimentaires. Cela a permis un calage chronologique des principales discontinuités stratigraphiques reconnues sur les profils sismiques, dans le bassin, sur l'éperon Karukera et à l'Ouest de Marie-Galante sur une grande partie de la période Néogène et Quaternaire (Munch et al., 2013, Munch et al., 2014, DeMin 2014).

Figure 2 : Échantillon montrant à la fois des foraminifères planctoniques marqueurs biostratigraphiques et paléoenvironnementaux et des plagioclases non altérés permettant une datation radiochronologique (Münch et al. 2013; Münch et al. 2014). Les âges ainsi obtenus permettent la calibration temporelle des unités du bassin.

Avec l'interprétation des profils sismiques multitraces traités et intégrés dans un logiciel dédié d'aide à l'interprétation (IHS Kingdom Suite), la reconnaissance des faciès sismostratigraphiques, leur calage chronologique et l'identification de leur faciès géologique, permettent d'interpréter le remplissage turbiditique progradant vers le Sud-Est autour de Marie-Galante tandis que la sédimentation sur l'éperon Karukera, alternent une sédimentation pélagique et une sédimentation de plateforme carbonatée bien stratifiée (DeMin 2014).

Figure 3 : Profil sismique W-E (Est à Droite) traversant le bassin de Marie-Galante et la bordure de l'éperon Karukera (à droite)(DeMin 2014) L'interprétation montre l'organisation sismostratigraphique de la marge et révèle la chronologie du remplissage du bassin.

C'est ainsi que l'architecture de l'éperon Karukera a pu être reconstituée. L'analyse cyclostratigraphique a permis de décrire son évolution sédimentaire depuis l'Oligocène. Nous avons montré que ce dernier, situé proche du front de subduction, enregistrait une subsidence régulière qui s'est fortement accélérée et accompagnée d'un basculement vers la fosse à partir du Pléistocène inférieur. Ce comportement est caractéristique de marges actives en érosion (DeMin et al., 2015).

Figure 4 : Coupes méridiennesynthétiques de l'éperon Karukera (Nord à droite) montrant l'interprétation cyclostratigraphique de l'éperon permettant de caractériser sa subsidence au cours du Néogène (DeMin et al. 2015).

Plus haut sur la marge en direction de l'arc, les données de hautes résolutions acquises pendant les missions Kashallow ont permis la reconnaissance des plates-formes carbonatées peu profondes et d'établir des corrélations Terre-Mer. Ainsi nos travaux ont apporté des contraintes paléo-environnementales sur l'évolution des plateformes et des bassins adjacents. Ces travaux ont donné accès à l'enregistrement des mouvements verticaux de l'avant arc pour la période Pliocène-Pléistocène d'une part (Cornée et al., 2012 - Munch et al., 2013 - DeMin 2014 - Munch et al., 2014) et Pléistocène terminal, Holocène d'autre part (Leclerc 2014 - Leclerc et al., 2014). Les premiers montrent des plateformes sous l'influence d'une tectonique distensive locale et globalement subsidente qui contrôle l'installation des plateformes récifales localement au Pliocène inférieur, jusqu'à leur émersion régionalement au Pléistocène inférieur. Les seconds décrivent l'installation et l'évolution des terrasses marines en bordure de ces plateformes lors des derniers cycles glacio-eustatiques et proposent sur cette période un basculement régional vers l'arc en relation avec le fonctionnement de la subduction.

Figure 5 : Corrélation Terre-Mer des plateformes carbonatées de Marie-Galante (émergée) et du Banc Colombie (immergé) (Munch et al., 2013 - à gauche) et interprétation de la construction des terrasses récifales du Pléistocène terminal - Holocène à l'Est de Marie-Galante (Leclerc 2014 - à droite).