Évolution morpho-tectonique de la marge de subduction andine au Nord Chili

Résumé Sur la côte du Nord Chili, trois caractéristiques morphologiques de premier ordre permettent de documenter précisément la déformation de la marge de subduction andine depuis le Miocène Supérieur: (1) de grands canyons incisés d’environ 1 km de profondeur dans (2) la surface de la Pampa Del Tamarugal, plateau perché à 1 000 m d'altitude correspondant à une surface de planation mixte (érosion/sédimentation), bordée vers l'Océan par (3) l'Escarpement Côtier, haut de 1 km et long de 700 km. Une étude détaillée de cette morphologie et de la géologie régionale, combinée avec une analyse du système de drainage, nous permet de caractériser l'évolution morpho-tectonique du Bloc Marginal Andin depuis les 10 derniers millions d'années. Le changement de niveau de base des rivières, d'une amplitude de 1 000 m, mis en évidence par l'étude des profils longitudinaux, est attribué à un soulèvement tectonique récent et actif du Bloc Marginal, qui constitue une unité relativement rigide. L'utilisation d'un modèle numérique d'évolution de paysage (APERO) permet de tester et confirmer cette hypothèse. Ces résultats attestent d'une déformation tectonique et de l'épaississement de la marge, directement liés au couplage mécanique sur le méga-chevauchement de la subduction: la chaîne andine s'élargit du côté de la subduction impliquant depuis quelques millions d'années le Bloc Marginal. Abstract The North Chilean coast is marked by three first-order morphological features that allow us to document precisely the deformation of the andean subduction margin since the Late Miocene: (1) a set of steep, 1-km-deep canyons incised in (2) the Pampa del Tamarugal plateau, a 1000-m-high surface of combined origin (erosion and sedimentation) which is now in hanging position and limited to the West by (3) the 1-km-high and 700-km-long Coastal Scarp. A detailed study of the morphology and the geology of the area combined with analysis of the drainage allows us to characterize the morpho-tectonic evolution of the Andean Marginal Block for the past 10 million years. The relative 1000-m high base-level change would result from recent and active tectonic uplift of the relatively rigid Marginal Block. We test this hypothesis by modelling the landscape evolution using a numerical approach (code APERO). Our results suggest continuing tectonic deformation and thickening of the subduction margin probably associated with strong mechanical coupling across the subduction thrust interface. Since a few million years the Andes orogen appears to have grown westwards, towards the subduction zone, by incorporating the Marginal Block to the mountain building process.