Prospectives

études structurales, en complément de celles proposées ci-dessous sur des thématiques plus

‘locales’ concernant des chantiers situés à proximité de la zone d’étude de ce travail de thèse.

et/ou décrochant de cette structure ainsi que sa période d’activité. La géologie de surface, en particulier l’existence de trois dépressions sédimentées ‘baras’, de dimension 10 x 30 km pour la plus grande d’entre-elles, et disposées en échelon dextre le long de BOL (Figure 1), suggère la présence de bassins cachés dont la présence pourrait être vérifiée par le biais d’une approche couplée Gravimétrie-MagnétoTellurique, la MT permettant d’obtenir des images mieux contraintes que celles obtenues par gravimétrie. La gravimétrie a l’avantage quant à elle d’être de mise en œuvre rapide et relativement peu coûteuse et c’est donc la méthode idéale pour une première campagne de prospection dont l’objectif sera d’obtenir un premier modèle de distribution des densités en profondeur (de l’ordre de 10 km) à la verticale des baras. Les résultats escomptés devraient aussi permettre de mieux contraindre les modèles de rotation de blocs appliqués jusqu’à présent au dispositif Afar sur la base de données paléomagnétiques.

Les deux méthodes géophysiques complémentaires, effectives à l’UMR 6538 de Brest, consistent, dans un premier temps (année 2008), en enregistrements gravimétriques, puis, dans un deuxième temps (année 2009) et en fonction des résultats de l’approche gravimétrique, de prospections magnéto-telluriques.

L’approche gravimétrique consistera à enregistrer un certain nombre de profils au travers de chacun des baras retenus grâce à un gravimètre SCINTREX CG5. Avec une bonne topographie et des corrections précises (marées terrestres, dérive instrumentale, surcharge), la résolution peut atteindre de 10 à 20 mGal. Pour chacun des baras, nous réaliserons quatre profils gravimétriques selon (1) une direction parallélle à leur axe d’élongation (x 2, environ 20 km de long chacun) et (2) une direction perpendiculaire à l’axe (x 2, environ 15 km de long chacun) (Figure 1A). Cette approche nous permettra d'avoir une image 3D de la structure en profondeur. Sur chaque profil, les points d’enregistrement seront espacés de 500 m, ce qui permettra d’imager les structures avec une bonne résolution. Après acquisition et correction, les données seront modélisées afin d'obtenir une image 2D et 3D de la structure en profondeur des baras étudiés. Notre équipe dispose de différents codes de modélisation, soit par méthode directe, soit par méthode inverse.

Dans l’hypothèse où des anomalies négatives, susceptibles d’être associées à des remplissages sédimentaires en profondeur, seraient mises en évidence, il conviendrait alors de préciser la géométrie 3D des bassins correspondants en complétant l’approche géophysique par des enregistrements magnéto-telluriques, similaires à ceux réalisés au niveau de la Plaine de

Djibouti dans le cadre du Projet ‘Nappe de Djibouti’ (Responsable S. Hautot, IUEM). Ce second volet de notre projet de recherche ne sera réalisé qu’en 2009.

Projet B : Transformantes océaniques et héritage structural : la structure de Bia Anot (escarpement sud éthiopien).

Intervenants : MA Daoud, B. Le Gall, + un géologue éthiopien (à préciser).

Le modèle cinématique appliqué par Audin (1999) au rift Afar implique que la plupart des structures transformantes intra-océaniques (dextres), décalant l’axe d’accrétion du GA, se prolongent à terre le long d’accidents synrift (Figure 1). Si cette hypothèse est argumentée à propos de la faille Maskali et de son extension à terre le long de la structure transverse BOL (cf. Chapître 3), dont l’âge et la structure profonde restent toutefois à préciser (cf. Projet A), elle est beaucoup moins argumentée à propos du système Shukra El Sheik-Bia Anot (Figure 1). Cette hypothèse ne repose sur aucun argument structural, si ce n’est la reconnaissance cartographique d’une structure morphologique à terre dont le tracé prolonge au SW la transformante de SES. Il s’agit de la structure de Bia Anot qui recoupe (i) des terrains métamorphiques précambriens, (2) leur couverture jurassique (carbonates), et (3) des ensembles volcaniques mio-pliocènes, avant de se connecter vers l’W à l’escarpement somalien.

Figure 1 : MNT ombré montrant les accidents transverses BOL et Bia Anot ainsi que la discontnuité NS d’Arta-Asamo (données SRTM, résolution verticale de 16 m).

Ce modèle est envisageable, compte tenu de l’importance de la discontinuité océanique SES le long de laquelle la propagation de l’accrétion est restée bloquée pendant 13 Ma, de 17 à 4 Ma (Audin, 1999). On propose de tester sa validité par le biais d’une étude structurale détaillée du secteur situé au S d’Aisha, au N de l’escarpement somalien. Une première étape consistera à élaborer un schéma morphostructural précis à partir de l’interprétation d’images satelittales (ASTER et/ou SPOT), puis de réaliser, dans un deuxième temps, une étude structurale de terrain au niveau des éventuelles structures précédemment repérées. L’objectif sera (1) d’identifier des indices de déformation compatibles avec le fonctionnement d’accidents NE-SW à forte composante dextre, (2) de préciser si ceux-ci sont contrôlés par des structures pré-existantes, et (3) de contraindre la chronologie de ces déformations afin de vérifier si elle est compatible avec l’activité intra-miocène de la discontinuité SES, puis de la comparer avec celle de son équivalent plus ‘interne’ au N, cad. la BOL (Figure 1). L’une des implications de cette étude sera de vérifier si le domaine d’Ali Sabieh a subi une rotation et/ou une translation dextre au cours du Miocène

Projet C : Le complexe filonien (Miocène inférieur) d’Ali Sabieh : structure, géochimie, géochronologie, conditions de mise en place.

Intervenants : MA. Daoud et N. Moussa (CERD), JA. Barrat, C. Delacourt, B. Le Gall, P.

Nonnotte (UBO-IUEM), Y. Fouquet (IFREMER), C. Aubourg (Cergy), H. Guillou (CEA Gif).

Le complexe filonien (acide-basique) recoupant, de façon spectaculaire, l’extrémité nord de l’antiforme d’Ali Sabieh (Figure 1) est, à notre connaissance, le plus important de l’ensemble du rift Afar. La distribution spatiale ainsi que la densité de ce complexe à travers les séquences effusives du Miocène inférieur et leur substratum sédimentaire mésozoïque sont relativement bien définies sur les documents cartographiques existants (Feuilles d’Ali Sabieh au 1 :100 000, Barrére et al., 1974 ; Gasse et al., 1985). Par contre, peu d’études structurales de détail leur ont été consacrées, probablement en raison du taux d’altération important de l’ensemble des séries occupant la dépression nord de l’antiforme.

Figure 1 : Extrait de l’image ASTER (résolution latérale 15 m) à la verticale du complexe filonien d’Ali Sabieh.

Compte tenu de l’importance des complexes filoniens comme marqueurs tectoniques et magmatiques, il serait intéressant de préciser les principales caractéristique structurales, pétro- géochimiques et géochronologiques du complexe d’Ali Sabieh par une étude multi- disciplinaire.

- De récentes datations (K-Ar) ont fourni âge de 25 Ma pour un dyke basaltique, démontrant ainsi qu’une partie des intrusions basiques doit appartenir au complexe magmatique d’Ali Sabieh (Miocène inférieur) (cf. Chapître 4). Par contre, l’appartenance (probable) des filons acides à la série (plus jeune) des Mablas reste à confirmer. On propose donc de réaliser des datations systématiques de l’ensemble du complexe filonien (termes acides et basiques) par méthode K/Ar (H. Guillou), en fonction de l’état de fraicheur des roches. Cette approche sera couplée à l’analyse pétro-géochimique des filons correspondants.

- L’étude structurale de l’ensemble du complexe sera d’abord réalisée sur la base d’imagerie (ASTER) afin de préciser (i) la distribution spatiale des deux familles d’intrusions (acides et basiques), et (ii) la nature de leurs relations géométriques (et donc chronologiques). Les données cartographiques, complétées par des mesures structurales de terrain, permettront

aussi de quantifier les principaux paramètres géométriques des filons (longueur, épaisseur, espacement, ..).

- Le complexe filonien d’Ali Sabieh doit se situer à proximité d’une chambre magmatique en profondeur. L’étude des fabriques magnétiques, par l’Analyse de Susceptibité Magnétique (C.

Aubourg), fournira des informations sur la direction et le sens d’écoulement du magma le long de chaque intrusion, ce qui permettra de préciser la position latérale ou verticale des sources magmatiques.

- La mise en place de complexes filoniens acides est généralement accompagnée d’importants processus hydrothermaux, à l’origine de cortèges minéralisés. Ces phénomènes s’expriment au niveau du compexe d’Ali Sabieh par de grandes zones d’altération, responsables pour partie de la topographie ‘molle’ de la région. D’un point de vue appliqué, il serait intéressant de cartographier ces zones d’altération, par divers traitements d’images satelittes, puis de dresser leur inventaire métallogénique. Cette étude devrait être entreprise dès la rentrée 2008- 09 dans le cadre de la thèse de N. Moussa (UBO-IFREMER).