Ouverture dans le golfe de Tadjoura

La propagation au cours du temps de la ride d’Aden vers l’ouest (Manighetti et al., 1997) a conduit, au niveau de sa partie la plus occidentale, `a l’ouverture du golfe de Tad-joura vers ∼5 Ma et `a la formation d’un bassin oc´eanique. Ce bassin scinde un plateau continu de haute altitude en deux horsts de structure stratigraphique comparable, les horsts de Danakil au nord et de Aysha au sud (Fig. 5.7). La segmentation de l’extr´emit´e occidentale de la ride d’Aden (depuis l’embouchure du golfe de Tadjoura, ∼ 43˚20’E) est associ´ee d’est en ouest aux segments d’Obock, de Tadjoura et d’Asal-Ghoubbet qui ´emerge en Afar (Fig. 5.2). Les segments immerg´es d’Obock et de Tadjoura sont docu-ment´es (Audin, 2009) par une cartographie des anomalies magn´etiques (Courtillot et al., 1980), des observations structurales de la terminaison des segments sur la marge nord du golfe de Tadjoura (Manighetti et al., 1997), des donn´ees bathym´etriques (Tisseau, 1978; Manighetti et al., 1997; Dauteuil et al., 2001) et des observations ponctuelles is-sues de campagnes de plong´ee (Choukroune et al., 1988). Le transfert de l’extension entre les segments d’Obock et de Tadjoura s’effectue le long d’une zone d’une dizaine de kilom`etres de large qui accommode le d´ecalage d’une trentaine de kilom`etres entre le centre des segments, la zone de failles transformante de Maskali (Fig. 5.2). Elle est clairement marqu´ee dans la bathym´etrie et pr´esente un fort taux de sismicit´e.

Figure 5.6:Repr´esentation structurale du golfe de Tadjoura. Les failles princi-pales du golfe de Tadjoura et du segment d’Asal-Ghoubbet sont repr´esent´ees en rouge (Audin, 2009) et les surfaces jaunes correspondent aux planchers internes des segments de la ride (Manighetti et al., 1997). AG : segment d’Asal-Ghoubbet, T : segment de Tadjoura, A : sous-segment d’Ambabbo, I : sous-segment d’Iboli, O : segment d’Obock, E, D, C, B : segments de la ride d’Aden d’apr`es la nomenclature de Manighetti et al. (1997). Les donn´ees bathym´etriques sont issues de la grille GEBCO 2014 (GEBCO, 2014).

Figure 5.7: Sismicit´e du golfe de Tadjoura. En rouge, la sismicit´e de 2001 `a 2012 issue des donn´ees de l’Observatoire G´eophysique d’Arta (OGA). Les ´etoiles vertes repr´esentent les principaux ´ev´enements enregistr´es depuis 1973. Le cadre noir cor-respond `a la bande de sismicit´e d´ecrite par (L´epine et Hirn, 1992). Les donn´ees ba-thym´etriques sont issues de la grille GEBCO 2014 (GEBCO, 2014).

L’activit´e sismique au sein du golfe de Tadjoura et jusqu’`a la baie du Ghoubbet (Fig. 5.7) se concentre le long d’une bande (cadre noir Fig. 5.7) de quelques kilom`etres de large ∼ E-O, parall`ele `a la bathym´etrie la plus profonde et excentr´ee vers le nord `a l’entr´ee dans le golfe de Tadjoura (L´epine et Hirn, 1992). Depuis 1972 et la mise en place du r´eseau sismologique local, une dizaine de crises ont ´et´e enregistr´ees. Ces crises sont caract´eris´ees par une forte augmentation de l’activit´e sur des p´eriodes allant de quelques jours `a quelques mois au cours desquelles se produisent des s´eismes de magnitude sup´erieure `a 5 (Kassim, 2009). En dehors de ces ´ev´enements la sismicit´e est caract´eris´ee par un ”bruit de fond” sismique avec 10 `a 20 ´ev´enements par jour (Doubre, 2004; Doubre et al., 2007b).

La distribution des mesures GPS (trop peu dense) ne nous permet pas d’enrichir les connaissances relatives `a la segmentation de la partie immerg´ee de la ride d’Aden dans le golfe de Tadjoura. Cependant d’autres types de donn´ees ont conduit `a une description pr´ecise de cette segmentation et nos observations g´eod´esiques peuvent ˆetre mises `a profit pour recenser des d´eformations ou ´evaluer les taux d’extension au travers des segments de rift pr´ec´edemment identifi´es (Fig. 5.2).

En regardant en d´etails, le site RSB0 situ´e au nord du segment d’Obock pr´esente une vitesse quasiment colin´eaire aux autres sites de la marge nord du golfe de Tadjoura (∼ N040˚E) jusque vers la fin des ann´ees 2000 (Vigny et al., 2007). Une rotation horaire de 30˚ de la direction de la vitesse est ensuite observ´ee. Ce site est install´e de fa¸con

stable et ne peut avoir boug´e. Ce changement de comportement significatif (Fig. 5.8) n’a pas pu ˆetre clairement associ´e `a un ´ev´enement au niveau du segment d’Obock.

Figure 5.8: S´erie temporelle de la station RSB0.

Une forte activit´e sismo-volcanique est cependant enregistr´ee le long de ce segment. La fosse de plus de 1000 m de profondeur situ´ee au sud de la ville d’Obock constitue un site de concentration de la sismicit´e avec de fr´equents s´eismes de magnitude entre 3 et 5 (Manighetti, 1993). Le point le plus actif de la fosse d’Obock est associ´e au plus gros ´edifice volcanique (entre les segments O et E, Fig. 5.2) du golfe pr`es duquel sont fr´equemment recens´es des s´eismes sous forme d’essaims (Kassim, 2009). Des ´eruptions sous-marines sont fortement probables, comme l’atteste la mise en ´evidence, lors de plong´ees, de coul´ees basaltiques r´ecentes (Choukroune et al., 1988). D’importantes crises ont par ailleurs ´et´e localis´ees dans cette zone notamment en 1983 avec l’occurrence de 4 secousses de magnitude comprise entre 4.7 et 5.5. Une nouvelle crise fut enregistr´ee en 1997 avec une magnitude maximale de 5.1. Plus r´ecemment, une crise importante a ´et´e recens´ee en novembre 2010 (Ahmed et al., 2015). Mˆeme si cette s´equence comportant

une magnitude maximale de 5.6 s’est produite `a ∼ 80 km de notre station GPS, l’´episode de rifting de Manda Hararo montre que des d´eformations peuvent ˆetre recens´ees `a plus de 75 km par rapport `a la zone d’intrusions (voir Chapitre 4) y compris au cours d’une p´eriode post-dyking. Ce qui expliquerait une d´eformation qui se prolonge dans le temps. Plus `a l’ouest, la r´epartition des stations ne permet pas d’observer les d´eplacements se produisant le long de la faille de Maskali et notamment au niveau de sa terminaison sud-ouest, particuli`erement active (Kassim, 2009). Une crise a ´et´e enregistr´ee en 2004 de part et d’autre de la faille avec 4 ´ev´enements de magnitude comprise entre 4.1 et 5.3. Plus r´ecemment, la s´equence de Dalai-af en septembre 2012 a affect´e une zone `a 5 km au nord-ouest de la faille.

Encore plus `a l’ouest, des ´etudes sismiques et bathym´etriques en mer ont permis de mettre en ´evidence la structure typique de rift en demi-graben du segment de Tadjoura (Daoud et al., 2011). Ce segment est compos´ee des deux sous-rifts d’Iboli et d’Ambabbo qui fusionnent en mer donnant une forme sigmo¨ıde au plancher interne de la fosse de Tadjoura (Fig. 5.2), dont la profondeur est de l’ordre de 800 m. Le rift d’Ambabbo correspond `a la terminaison de la partie axiale de la fosse de Tadjoura, probablement la plus tectoniquement et volcaniquement active en mer (Manighetti, 1993; Manighetti et al., 1997). Plusieurs crises sismiques ont par ailleurs ´et´e localis´ees, t´emoignant de son actuelle activit´e. En 1973, le rift de Tadjoura est affect´e par 6 ´ev´enements de magnitude comprise entre 5 et 5.5 (L´epine et Ruegg, 1973). Puis ce segment a ´et´e frapp´e en 1994 par 2 s´eismes de magnitude sup´erieure `a 5 (Omar et al., 1994) et en 2008 par un essaim de sismicit´e, globalement orient´e selon une direction N115˚E, comportant 2 s´eismes de magnitude 4.7. La ligne de base entre les stations permanentes PTDJ et PAR0 (Fig. 5.9) inclut l’extension au travers de cette zone active du rift de Tadjoura. La vitesse d’extension est identique sur les deux p´eriodes mesur´ees (2003-2006 et 2010-2012) et un saut estim´e `a ∼11±6 mm est identifi´e au cours de l’intervalle non mesur´e. Un change-ment d’instruchange-ments a eu lieu entre les deux p´eriodes de mesures. Mˆeme si ce saut est principalement instrumental, il semble cependant trop important pour ne pas inclure une part tectonique. Cette part tectonique peut ˆetre associ´ee `a la crise sismique de 2008. Les valeurs de ligne de base de 1999, 2001 et 2003 entre les points de campagne ARO0 et TDJ0 situ´es `a proximit´e des stations permanentes PAR0 et PTDJ respectivement s’alignent sur la p´eriode 2003-2006. Mais la valeur mesur´ee en 2014 est d´ecal´ee par rap-port `a la p´eriode 2010-2012, ce d´ecalage pouvant ˆetre li´e `a l’activit´e fin 2012 le long de la faille de Maskali `a une vingtaine de kilom`etre du segment de Tadjoura.

Figure 5.9:Variation de la ligne de base entre Arta et Tadjoura entre 2003 et 2012. La vitesse d’extension entre ces deux stations est quasiment constante au cours des deux p´eriodes de mesure et de 8.5 mm/an (avec des incertitudes de 3 mm/an et 2 mm/an pour la premi`ere et la seconde p´eriode respectivement). Un saut estim´e `a ∼11±6 mm est observ´e entre fin 2006 et d´ebut 2010. Les points bleus correspondent aux valeurs de ligne de base entre les points de campagne ARO0 et TDJ0.