Le rift est-africain

Le rift est-africain s’ouvre à une vitesse moyenne de 0.4 cm/an selon une direction NW-SE (Jestin et al., 1994). Topographiquement, il se concrétise par une forte dépression (~ 100 m sous le niveau de la mer en Afar) très localisée et bordée par deux épaulements de plus de 2000 m. Ces plateaux éthiopiens (de 2000 à 3000 m) sont sous-tendus par une croûte épaisse de 40 à 44 km (Ayele et al., 2004; Dugda et al., 2005). Les données de réfraction indiquent la présence de 10 à 15 km de matériel magmatique sous-plaqué sous la partie Ouest du plateau éthiopien (Mackenzie

et al., 2005) alors que la croûte est fortement amincie sous la dépression des Afars où elle ne fait

plus que 18 à 25 km d’épaisseur. Sa nature n’est pas tranchée : croûte océanique épaisse pour certains (Mohr, 1989), croûte intermédiaire océanique/continentale pour d’autres (Makris et Ginzburg, 1987).

Figure 2-6 : Modèle topographique de l’Afrique de l’Est et de l’Arabie montrant la localisation du rift est africain, des rides de la Mer Rouge et du golfe d’Aden (Tesfaye et al., 2003)

 Evolution du rift est-Africain et formation du point triple

La jonction actuelle entre les rifts du golfe d’Aden, de la Mer Rouge et du MER se situe dans une zone complexe à ~ 11.5°N de longitude (cercle noir, encart Figure 2-7) au niveau de la

EVOLUTION GEODYNAMIQUE DU GOLFE D’ADEN

dépression centrale de l’Afar (Acton et al., 2000; Kidane et al., 2003). Son évolution au cours du temps reste controversée, en raison principalement du manque de contraintes sur la cinématique des plaques Arabie-Somalie-Nubie (encart Figure 2-7) (Eagles et al., 2002).

L’extension WSW-ESE entre la Nubie et la Somalie s’est initée en Ethiopie aux environs de 18 Ma (WoldeGabriel et al., 1990). Dans le Nord du MER, elle ne débute que vers 11 Ma soit plus de 17 Ma plus tard que dans la Mer Rouge et le golfe d’Aden (Figure 2-7) (Wolfenden et al., 2004). La séparation entre l’Afrique et l’Arabie d’une part et l’initiation de l’extension entre les plaques nubiennes et somaliennes d’autre part sont des événements distincts, comme le suggérait déjà le modèle de rifting oblique entre l’Afrique et l’Arabie de Bellahsen et al. (2003). L’ouverture du rift éthiopien ne serait donc pas une conséquence directe de la séparation entre l’Arabie et l’Afrique (Wolfenden et al., 2004).

Figure 2-7 : Carte topographique et bathymétrique de la zone du point triple de l’Afar. Les flèches indiquent les directions d’extension entre la Nubie et l’Arabie, la Nubie et la Somalie et la Somalie et l’Arabie. Les lignes pointillées grasses délimitent les zones d’extension Oligocène à actuel. Les points noirs indiquent la position approximative de l’Arabie à l’Eocène. DH : Danakil horst ; MER : Main Ethiopian rift ; TGD : Tendaho-Goba’ad discontinuity. En encadré : le cercle noir représente la position actuelle du point triple. Les zones en noir désignent les zones d’expansion océanique, en

gris foncé la limite de plaque naissante entre la Nubie et le bloc Danakil, et en gris clair les segments du rift africain. AAZ : Arcuate Accomodation Zone. Celle-ci marque la localisation de la

première zone du point triple (modifié d’après Wolfenden et al., 2005)

Afin d’expliquer la formation du point triple, les plus anciens modèles font intervenir une rotation anti-horaire de la micro-plaque de Danakil (inspirée du modèle de la « biellette » danakil de Sichler, 1980) (Figure 2-7) selon un pôle de rotation situé en Mer Rouge (e.g. Sichler, 1980; Souriot et Brun, 1992). Cependant, les implications de ces modèles contredisent les mesures paléomagnétiques effectuées dans le Nord du MER car celles-ci mettent en évidence une rotation horaire des blocs crustaux (Acton et al., 2000). En utilisant les pôles de rotation définis par les

CHAPITRE 2

études globales des mouvements des plaques, Eagles et al. (2002) ont montré que le mouvement de la micro-plaque de Danakil ne s’est différencié de celui de la Nubie qu’à partir de 11 Ma, entraînant alors des mouvements obliques dans le Sud de la mer Rouge et le NW de la dépression des Afars.

Figure 2-8 : Développement tectonique de la jonction triple de l’Afar. Les blocs relativement rigides sont ombrés. Les flèches indiquent les directions de propagation le long des axes. (A) Entre 35 et

27 Ma, le rifting continental commence dans la Mer Rouge et le golfe d’Aden ; (B) Vers 15 Ma, l’expansion océanique a commencé dans la zone Est du rift d’Aden et l’extension a débuté entre la Nubie et la micro-plaque de Danakil ; (C) Après 11 Ma, l’extension dans le rift éthiopien se propage

vers le Nord pour former une jonction triple : (D) L’expansion océanique dans la Mer Rouge et le golfe d’Aden induit une nouvelle extension entre 4 et 2 Ma. TGD : Tendaho-Goba’ad discontinuity

(Wolfenden et al., 2004)

L’AAZ (AAZ : Arcuate Accomodation Zone) (Figure 2-7) constitue un réseau de failles arquées identifiables en imagerie haute résolution. Tesfaye et al. (2003) l’interprètent comme une ancienne zone d’accommodation à grande échelle, permettant aux segments non-alignés des bras du point triple de se rejoindre. Cependant, l’absence sur le terrain des décrochements NW infirme

EVOLUTION GEODYNAMIQUE DU GOLFE D’ADEN

cette hypothèse. Wolfenden et al. (2004) proposent que l’AAZ représente en réalité la terminaison Sud du rift de la Mer Rouge au Miocène (Figure 2-8 A).

Le MER poursuit sa propagation vers le Nord durant le Plio-Pléistocène dans la dépression de l’Afar en réponse à une réorganisation globale des plaques. Il recoupe alors les structures oligo-miocènes des rifts de la Mer Rouge et d’Aden (Hayward et Ebinger, 1996). La TGD (Tendaho-Goba’ad discontinuity) représenterait la limite de plaque actuelle entre l’Arabie et la Nubie (Wolfenden et al., 2005).