Le Golfe d'Aden sépare la plaque Somalie de la plaque Arabie. Il constitue un objet d'étude intéressant pour la compréhension du développement des marges continentales passives. Le rifting débute vers 35 Ma et l'accrétion se développe à partir de 17,6 Ma dans la zone étudiée. De plus, la direction d'ouverture du Golfe d'Aden est fortement oblique par rapport à sa direction. Sur la marge nord-est, la campagne Encens (N/O l'Atalante, 2006) a permis l'acquisition de nouvelles données de sismique réflexion 360 traces, notamment sur le segment de premier ordre entre les zones de fracture d'Alula-Fartak et de Socotra. À la segmentation de premier ordre (zones de fracture) s'ajoute une segmentation de second ordre qui présente des structures et des morphologies différentes selon les segments, notamment au niveau de la transition océan-continent (TOC). Les segments étudiés suggèrent que la partie ouest de la zone d'étude (segment d'Ashawq-Salalah) est caractérisée par un magmatisme post-rift conséquent tandis que la partie orientale de la zone d'étude (segment de Mirbat) possède une morphologie qui semble être fortement tectonisée. L'évolution tectono-stratigraphique du segment d'Ashawq-Salalah a pu être étudiée en détail (migration avant sommation profondeur et corrélation terre-mer des processus sédimentaires). La marge est tout d'abord structurée par des grabens et des horsts syn-rift. Puis on observe une localisation de la déformation sur la marge distale. Au début de la formation de la TOC, un soulèvement local ou régional induit un glissement de terrain au sommet du horst le plus distal. La déformation crustale est alors localisée dans la TOC, où la rupture continentale va finalement se produire. La nature de la TOC pourrait être du manteau serpentinisé, postérieurement intrudé par du matériel magmatique pendant la période post-rift. La couverture sédimentaire à proximité de la TOC montre qu'elle subit une surrection pendant le post-rift en relation avec la mise en place d'un volcan et des coulées et sills associés. Cette évolution peut être comparée aux modèles d'évolution les plus récents des marges passives. La marge conjuguée (au sud-est du Golfe d'Aden) présente la même segmentation que la marge nord-est (d'Acremont et al., 2005). Une analyse microstructurale de l'île de Socotra (marge sud émergée) permet de comparer les marges et de mieux contraindre le rifting oblique. Comme sur la marge nord, les directions des failles normales sont réparties en trois familles : N110°E perpendiculaire à l'extension, N70°E parallèle à la direction du Golfe, N90°E intermédiaire. L'inversion des données microstructurales montre des directions d'extension en accord avec les trois familles de failles. Des chronologies sont observées depuis une direction d'extension N20°E vers N160°E et réciproquement. Les variations de la direction d'extension suggèrent une alternance des champs de contraintes pendant la phase de rifting du Golfe d'Aden. Des modélisations analogiques dans le Golfe d'Aden ont permis de mieux cerner son développement en rifting oblique. Les horsts et les grabens sont disposés en échelons, avec des formes sigmoïdes. Les trois familles de failles liées à l'obliquité sont observées : N110°E, N90°E et N70°E. L'évolution des directions des failles montre une dominance des failles N90°E et N110°E au début de l'extension puis le développement plus tardif de failles N70°E et ce, avec ou sans la présence initiale d'une hétérogénéité oblique à l'extension. Enfin des failles N110°E sont de nouveau formées. Le modèle conceptuel de Bellahsen et al. (2006) serait donc applicable pour les premiers stades d'évolution : la réactivation de bassins N110°E et la formation de nouvelles failles en échelons s'effectuent sous la direction d'extension des plaques (N20°E) depuis 35 Ma. Puis l'amincissement de la lithosphère se poursuivant le long de la direction du Golfe (N70°E), les contraintes locales dues aux variations latérales d'épaisseur provoquent la formation de failles N70°E et la réactivation de failles N110°E. La chronologie d'extension N20°E puis N160°E observée sur les marges est donc expliquée. Nous proposons une troisième étape : une fois l'amincissement du rift suffisamment important, les contraintes locales ne s'exercent que sur les bords du rift ou sur les horsts majeurs. Partout ailleurs des failles N110°E sont formées et les failles N70°E sont réactivées de manière oblique. La seconde chronologie d'extension N160°E puis N20°E des études microstructurales est aussi expliquée. Les horsts peuvent subir des rotations horaires importantes qui induisent des zones de cisaillement senestres. Elles pourraient initier les nombreuses zones de transfert concordant avec la forte segmentation du le Golfe d'Aden.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:CCSD/oai:tel.archives-ouvertes.fr:tel-00633368 |
| Date | 05 December 2008 |
| Creators | Autin, Julia |
| Publisher | Université Pierre et Marie Curie - Paris VI |
| Source Sets | CCSD theses-EN-ligne, France |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | PhD thesis |
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