La fronti`ere Somalie/Danakil en Afar oriental

Le champ de vitesses GPS r´egional (Fig. 5.3) est ici pr´esent´e dans le r´ef´erentiel de la plaque Somalie (utilisation du pˆole calcul´e au Chapitre 3) et il est d´ecrit du sud-ouest au nord-est le long d’un profil orient´e N040˚E (Fig. 5.4). Afin de se focaliser avant tout sur la partie occidentale de la ride d’Aden et l’ouverture `a grande ´echelle dans le golfe de Tadjoura, seules les vitesses des sites en dehors de l’Afar central (i.e. `a l’est de la faille d’Holhol) sont prises en compte.

Cette premi`ere analyse se base sur un ensemble de sites de campagne et permanents r´epartis sur les territoires de l’´Ethiopie, de Djibouti, de l’´Erythr´ee et du Yemen. Au niveau de l’escarpement Ethiopie-Somalie, les vitesses sont faibles mais non nulles : 2 mm/an pour la station DAMY et 2.2 mm/an pour la station ETDD. Ces vitesses sont d’autant moins n´egligeables qu’elles sont issues de stations permanentes, ETDD dont les mesures s’´etendent de d´ebut 2008 `a fin 2012 et DAMY dont le mesures s’´etendent de mi-2007 `a fin 2010. Dans le mˆeme secteur, la station de campagne de BILA mesur´ee en 2012 et 2014 pr´esente ´egalement une vitesse non n´egligeable de 3.8 mm/an. Quant `a la station de campagne ARBK mesur´ee en 2012 et 2014, une partie du marqueur a ´et´e vandalis´e entre les deux campagnes et sa vitesse de 5 mm/an est donc peu significative. Plus au nord, le site BKOB, mesur´e lors des campagnes de 2012 et 2014, pr´esente une vitesse de 3 mm/an dans la direction nord-ouest.

Figure 5.3: (a) Sismicit´e, (b) vitesses GPS de la Ride d’Aden occidentale. La sismicit´e de 2001 `a 2012 est issue des donn´ees de l’Observatoire G´eophysique d’Arta (OGA). Les vitesses GPS indiqu´ees sont en mm/an. Les donn´ees bathym´etriques sont issues de la grille GEBCO 2014 (GEBCO, 2014).

Figure 5.4: Vitesses GPS projet´ees sur le profil N040˚E repr´esent´e sur la carte de la Fig. 5.3b. En haut les valeurs des vitesses projet´ees sur le profil en fonction de leur position le long du profil. Les stations permanentes se distinguent par leur nom en caract`ere gras. En bas, la topographie le long du profil.

Une activit´e sismique distribu´ee est observ´ee au sud de la fronti`ere Somalie/Danakil jusqu’au niveau de l’escarpement Ethiopie-Somalie. Ces essaims de sismicit´e t´emoignent de d´eformations locales pouvant justifier les vitesses g´eod´esiques observ´ees. L’analyse des ´ev´enements majeurs de la marge sud (Ruegg et al., 1981; Hofstetter et Beyth, 2003) d´ebouche sur des m´ecanismes de glissements sur des failles normales avec un plan de faille orient´e E-O `a ENE-OSO pouvant ˆetre associ´es au failles normales marginales de l’es-carpement Ethiopie-Somalie. Par ailleurs, Audin et al. (2004) cartographient ´egalement dans cette r´egion la faille de Bia Anot dans la continuit´e de la faille transformante de Shukra-El Sheik ainsi qu’une s´erie de failles normales ENE-OSO parall`eles aux signes d’accr´etion associ´es `a la ride d’Aden (∼ 44˚ de longitude). Ces failles sont certaine-ment associ´ees aux premiers signes d’extension de l’ouverture des bassins occidentaux de la ride d’Aden. Les failles d´ecrochantes de Holhol et Bia Anot de part et d’autre de BKOB ne pr´esentent pas de signe d’activit´e r´ecente (Audin et al., 2004) et l’activit´e sismique de la zone est relativement faible (Ruegg et al., 1981). Mais des s´eismes de magnitude sup´erieure `a 5 se produisent occasionnellement aux alentours du site BKOB. Ils pourraient ˆetre associ´es `a la r´eactivation de faiblesses pr´eexistantes particuli`erement importante `a proximit´e des fronti`eres de plaques (Sykes, 1978; Ruegg et al., 1981). Mˆeme si un r´eseau g´eod´esique plus dense serait n´ecessaire pour caract´eriser la tectonique com-plexe de cette zone encore mal connue (Black et al., 1972; Ruegg et al., 1981), la vitesse non n´egligeable de cette station et l’activit´e sismique occasionnelle montrent que le secteur entre l’escarpement Ethiopie-Somalie et le bloc Aysha pr´esente des signes de d´eformations.

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A quelques dizaines de kilom`etres de la fronti`ere de plaques, les vitesses des points LLL0 (en Afar central), ALS3 (appartenant au bloc Aysha) et CBL0 comprises entre 1.1 et 1.8 mm/an restent relativement faibles. Les vitesses obtenues par Vigny et al. (2007) pour LLL0 et CBL0 sont inf´erieures `a 1 mm/an. Les auteurs en d´eduisent que ces sites sont situ´es suffisamment loin de l’axe des segments de rift actifs pour ˆetre stables par rapport `a la Somalie. Cette stabilit´e peut cependant ˆetre nuanc´ee car elle est pr´e-suppos´ee dans l’utilisation d’un pˆole de rotation de la plaque Somalie issu d’un calcul pr´eliminaire prenant en compte ces trois stations (Vigny et al., 2006). Cette diff´erence de proc´edure entre la pr´esente ´etude et celles de Vigny et al. (2007, 2006) a cependant peu d’influence sur les comparaisons (entre les diff´erentes ´etudes) des vitesses relatives inter-stations qui seront faites dans la suite de ce chapitre.

Au niveau de la station permanente PAR0 situ´ee `a quelques kilom`etres au sud du trac´e de la ride, la proximit´e de la fronti`ere est marqu´ee par des vitesses plus ´elev´ees de 3.4 mm/an. Cette station est associ´ee `a une longue s´erie temporelle de mesure, de 2003 `a 2013. Le passage de la ride d’Aden est associ´e `a une nette augmentation de la vitesse de

l’ordre 10 mm/an (Fig. 5.4). Au nord de la ride d’Aden, toutes les stations situ´ees sur le bloc Danakil (PPP2, PTDJ, MAN2, ASAB, BERA) pr´esentent des vitesses sup´erieures `

a 15 mm/an, except´ee la station RSB0 dont le comportement singulier sera discut´e dans la section suivante. Les stations de la plaque Arabie pr´esentent quant `a elles des vitesses de 14.8 mm/an et 15 mm/an pour ADEN et SANA respectivement. Ce qui confirme que dans sa partie sud (au sud de 14˚N), la Mer Rouge pr´esente un taux d’ouverture n´egligeable (Vigny et al., 2007) et que l’extension est enti`erement accommod´ee au sein de la d´epression Danakil/Afar (McClusky et al., 2010). Cette observation est en accord avec l’absence d’anomalie magn´etique (Courtillot et al., 1980), d’anomalie gravim´etrique de Bouguer positive (H´ebert et al., 2001) et du faible taux de sismicit´e (Barberi et Varet, 1977) au niveau du d´etroit de Bab El Mandeb.

Figure 5.5: S´erie temporelle de la station permanente d’Arta `a Djibouti. Les positions journali`eres sont en noires et les points rouges repr´esentent une valeur moyenne sur une fenˆetre glissante d’un mois avec un pas journalier. Une tendance lin´eaire a ´et´e soustraite de chaque composante dont le coefficient est indiqu´e sur chaque graphique.