Tomographie en vitesse et en atténuation de la zone de subduction au Chili central - ouest de l'Argentine (29°S-34°S) à partir de données sismologiques locales: apport à l'étude de la composition minéralogique.

In the western part of the central Chile-western Argentina, the Nazca plate is subducting under thecontinental south American plate. Toward the North of 33°S, where the slab become flat at 100km depth,the Juan Fernandez ridge is subducting under the Nazca plate. This region is a transition zone between aflat and a dipped slab. Though the quaternary volcanic activity stop between 5-7 My, toward the Southof 33°S where the slab dip is 30°most of the volcanic buildings are still active at that period. Using localearthquakes recorded from seismological campaign, we realized a delay travel time and an attenuationparameter (t*=t/Q) tomography in order to determine a 3D velocity model and a 3D model for attenuation.These two Tomographic models have been done for both P and S waves. The subducting plate is colderthan the surrounding mantle and represent a medium where P and S waves propagate faster than thosein the surrounding mantle. For this reason both P and S waves are weakly attenuated in the slab. One ofthe continental block (the Cuyania block) is characterized by high velocity of seismic waves and a veryweak attenuation. Under active volcanoes, we found a very slow velocity, probably associated to partialmelting at this depth. The combination of P and S velocities models with a thermal model calculatedin this study at 31.5°S, allow us to inferred a mineralogical model for both the continental lithosphereand the oceanic crust of the Nazca plate. This mineralogical model show a crust composed of Blueschistuntil 80km depth, it also show that the eclogite are much more deeper. We also observe Serpentine inthe mantle wedge, considered as to be cold. The continental mantle is composed by a mix of Harzburgiteand Lherzolites which are more or less hydrated. We also observed an eclogitic facies at the base of thecontinental crust. The spatial resolution of our attenuation models is to weak to improve the resultingthermal model and as a consequence our mineralogical model for the subducting zone.Dans la région du Chili-central-ouest de l'Argentine (29°S-34°S), la plaque océanique Nazca subductesous la plaque continentale sud-Américaine. Cette région est une zone de transition entre unesubduction plate et une subduction pentue. Au nord de 33°S, où le slab devient plat vers 100 km deprofondeur, la ride de Juan Fernandez subducte le long de la plaque océanique Nazca. Alors que danscette région, le volcanisme quaternaire s'arrête vers 5-7 Ma, au sud de 33°S, où la plaque océaniqueplonge avec un angle de 30°,la majorité des édifices volcaniques sont actifs. A partir de l'enregistrementde séismes locaux au travers de deux campagnes sismologiques, nous avons réalisé une tomographie desécarts des temps d'arrivée et du paramètre d'atténuation t* = t/Q, afin de déterminer des modèlestridimensionnels d'une part de vitesse et d'autre part d'atténuation des ondes P et S. La plaque subduite,plus froide que le manteau dans lequel elle plonge, est un milieu où les ondes P et S se propagentrapidement et sont faiblement atténuées. L'un des blocs tectoniques constituant la croûte continental(bloc Cuyania) se caractérise par des vitesses rapides des ondes sismiques et une forte atténuation del'onde S. Sous les édifices volcaniques actifs, la vitesse de ses ondes est plus faible due probablement à laprésence de fusion partielle. Les modèles de vitesse des ondes P et S, combinés à un modèle thermiquebidimensionnel à 31.5°S déterminé dans cette étude, ont permis d'obtenir un modèle minéralogique dela lithosphère continentale et de la croûte océanique de la plaque Nazca. Cette croûte est composéede Blueschists jusqu'à 80 km de profondeur et d'Eclogite plus profond. De la serpentine est observéedans le coin mantellique considéré comme "froid". Le manteau continental est constitué par un mélanged'Harzburgites et de Lherzolites plus ou moins hydratées. Un faciès éclogite est observé à la base dela croûte continentale. Les modèles d'atténuation ont une résolution spatiale trop faible pour pouvoiraméliorer les modèles thermiques et par conséquent les modèles minéralogiques de la zone de subductionplate