The East-Mayotte new volcano in the Comoros Archipelago: structure and timing of magmatic phases inferred from seismic reflection data

Other titles Le nouveau volcan de l’Est-Mayotte dans l’archipel des Comores : structure et chronologie des phases magmatiques déduites des données d’imagerie sismique
Type Article
Date 2022
Language English
Author(s) Masquelet Charles1, Leroy Sylvie1, Delescluse Matthias2, Chamot-Rooke Nicolas2, Thinon Isabelle3, Lemoine Anne3, Franke Dieter4, Watremez Louise5, Werner Philippe6, Paquet Fabien3, Berthod Carole7, Cabiativa Pico Victor1, Sauter Daniel6
Affiliation(s) 1 : Sorbonne Université, CNRS, Institut des Sciences de la Terre de Paris (ISTeP), Paris, France
2 : Laboratoire de Géologie de l’École Normale Supérieure (ENS), CNRS UMR 8538, PSL University, Paris, France
3 : Bureau de Recherches Géologiques etMinières (BRGM), Orléans, France
4 : Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR), Hannover, Deutschland
5 : Université de Lille, CNRS, Université Littoral Côte d’Opale, IRD, UMR 8187 – LOG – Laboratoire d’Océanologie et de Géosciences, Lille, France
6 : Institut Terre et Environnement de Strasbourg (ITES), CNRS Université de Strasbourg, Strasbourg, France
7 : Laboratoire Magma et Volcans, Aubière, France
Source Comptes Rendus Geoscience (1631-0713) (Cellule MathDoc/CEDRAM), 2022 , Vol. 354 , N. S2 , P. 65-79
DOI 10.5802/crgeos.154
WOS© Times Cited 11
Note Part of Special Issue: TheMayotte seismo-volcanic crisis of 2018-2021 in the Comoros archipelago (Mozambique channel) / La crise sismo-volcanique de 2018-2021 de Mayotte dans l’archipel des Comores (Canal du Mozambique)]
French abstract

Un profil de sismique réflexion multitrace acquis lors de la campagne océanographique SISMAORE (2021) apporte la première image en profondeur du volcan sous-marin Fani Maore, qui s’est formé à 50 km à l’est de l’île de Mayotte (archipel des Comores) en 2018–2019. Ce nouvel édifice repose sur une première couche sédimentaire d’environ 140 m d’épaisseur au-dessus d’une couche volcanique majeure épaisse de 1 km et qui s’étend sur 120 km le long du profil. Cette dernière unité volcanique est constituée de plusieurs faciès sismiques distincts qui indiquent des phases volcaniques successives. Nous interprétons cette couche volcanique comme le témoin de la phase principale de construction de l’édifice volcanique de l’île de Mayotte. Une couverture sédimentaire de 2.2–2.5 km d’épaisseur est présente entre cette couche volcanique et le toit de la croûte. On y observe de nombreux sills en forme de soucoupe ainsi que des zones à faciès de remontées de fluides, dessinant un système d’alimentation magmatique complexe sous la principale couche volcanique. L’extrémité la plus profonde de cette couche volcanique se place en dessous de l’horizon sismique de l’Oligocène supérieur et indique que le volcanisme de l’île de Mayotte a probablement commencé vers 26.5 Ma, plus tôt que ce qui était supposé auparavant.

Keyword(s) Comoros Archipelago, Mayotte, FaniMaore volcano, Volcanism, Seismic reflection
Abstract

A multichannel seismic reflection profile acquired during the SISMAORE cruise (2021) provides the first in-depth image of the submarine volcanic edifice, named Fani Maore, that formed 50 km east of Mayotte Island (Comoros Archipelago) in 2018–2019. This new edifice sits on a ∼140 m thick sedimentary layer, which is above a major, volcanic layer up to ∼1 km thick and extends over 120 km along the profile. This volcanic unit is made of several distinct seismic facies that indicate successive volcanic phases. We interpret this volcanic layer as witnessing the main phase of construction of the Mayotte Island volcanic edifice. A ∼2.2–2.5 km thick sedimentary unit is present between this volcanic layer and the top of the crust. A complex magmatic feeder system is observed within this unit, composed of saucer-shape sills and seal bypass systems. The deepest tip of this volcanic layer lies below the top-Oligocene seismic horizon, indicating that the volcanism ofMayotte Island likely began around 26.5Ma, earlier than previously assumed.

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Masquelet Charles, Leroy Sylvie, Delescluse Matthias, Chamot-Rooke Nicolas, Thinon Isabelle, Lemoine Anne, Franke Dieter, Watremez Louise, Werner Philippe, Paquet Fabien, Berthod Carole, Cabiativa Pico Victor, Sauter Daniel (2022). The East-Mayotte new volcano in the Comoros Archipelago: structure and timing of magmatic phases inferred from seismic reflection data. Comptes Rendus Geoscience, 354(S2), 65-79. Publisher's official version : https://doi.org/10.5802/crgeos.154 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00810/92191/