Philippe GONCALVES ⁽¹⁾, Stéphane GUILLOT ⁽²⁾, Christian NICOLLET ⁽¹⁾, Jean-Marc LARDEAUX ⁽²⁾

⁽¹⁾ Laboratoire de Géologie, CNRS, Université Blaise Pascal, Clermont-Ferrand, France
⁽²⁾ Laboratoire de Dynamique de la Lithosphère, CNRS, UCB-ENS-Lyon, Villeurbanne, France

L'exhumation des roches métamorphiques de haute et très haute pression a été abordée dans la plupart des cas dans les zones de collision continentale (Calédonides, Alpes, Himalaya...). Dans ces zones de collision, les structures et évolutions précoces liées à la subduction sont partiellement oblitérées. Or, la présence de roche de haute pression à l'affleurement dans des zones de subduction actuelles suggère un rôle dynamique majeur de la subduction dans les processus d'exhumation. La marge nord-caraïbe et plus particulièrement la presqu'île de Samaná (République Dominicaine), est un exemple de zone en transpression (subduction à vergence sud de la plaque nord-atlantique sous la plaque caraïbe, associée à un grand complexe décrochant senestre) où affleure des schistes bleus et des éclogites

L'étude pétrologique et thermobarométrique a permis de confirmer la présence de deux unités de degré métamorphique différent dans la presqu'île de Samaná. Les estimations pression - température ont été déterminées en combinant les données expérimentales sur la stabilité des assemblages minéralogiques, la thermobarométrie conventionnelle et le programme Thermocalc. Une première unité de bas degré est caractérisée par l'assemblage de basse température albite + lawsonite et des conditions P-T de 7.5 ± 1 kbar et 320 ± 20 °C. La seconde unité chevauche la première vers le nord et contient des boudins d'éclogites, plus ou moins rétromorphosés dans le faciès Schistes Bleus, au sein de calcschistes. L'évolution métamorphique montre un pic du métamorphisme de l'ordre de 14 kbar et 450 °C suivie d'une rétromorphose dans le faciès Schistes Bleus à épidote (~ 9 kbar, 440°C).

L'évolution tardive dans les conditions du faciès Schistes Vert est contemporaine d'une tectonique en extension syn-convergence. Elle est marquée, au niveau régional, par la mise en place de failles normales conjuguées dont la direction d'extension est perpendiculaire à la direction de convergence.

L'âge Rb-Sr obtenu à partir d'une isochrone phengite - roche totale sur une éclogite de l'unité de haute pression est de 32 ± 2 Ma. Cet âge est compatible avec la subduction de la plaque nord-américaine active depuis environ 85, 90 Ma. Néanmoins, il correspondrait, d'après les observations pétrologiques, à la rétromorphose dans les conditions du faciès Schistes Bleus lors de l'exhumation.

Le complexe métamorphique de Samaná représente probablement un fragment du prisme d’accrétion charrié sur la marge continentale active. Ce contexte géodynamique en transpression, où la collision est minime, montre l’importance de la subduction dans le processus d’exhumation. A ce moteur s’ajoute le rôle probable du grand décrochement senestre situe au sud de Samaná (Septentrional Fault Zone) prés duquel se localise les éclogites.

L’extension est un phénomène caractéristique de la phase terminale d’une orogène (effondrement gravitaire) mais elle est également contemporaine de la convergence dans les chaînes récentes (Alpes, Himalaya). Il apparaît que ce phénomène d’extension soit également présent dans le stade précoce d’une orogène lors de la subduction, bien avant la collision.