3. Le Rifting

3. Le Le rift riftin ing g en dom domai aine ne con conti tine nent ntal al • 3.1. Prélude à l’océnisation : le rifting continental • 3.2. Exemp emple des rifts E-Africain et européen actuels • 3.3. Du Du ri rifting à l’océanisation : ex exemple du bassin Ligure

YR.Tectonique – 3. Le rifting en domaine domaine continenta continentall

• 3.1. Prélude à l’océnisation : le rifting continental a, Les structures tectoniques de rifts b, sédimentation et volcanisme associés

Stades évolutifs d’une région en extension -Stade initial : lithosphère normale.

-Stade rift : amincissement de la lithosphère et bombement crustal avec formation d’un rift.

-Stade Stade fis fissur sure e crus crustal tale e : mise a l’affleurement du manteau et début de la formation de croûte océanique.

- Stade océanique : formation de croûte océanique au niveau d’une

Prél Pr élud udee à l’ l’oc océn énis isat atio ion n : le le rif rifti ting ng co cont ntin inen enta tall a, Les structures tectoniques de rifts

A -> Failles normales  Blocs basculés, Sédimentation tion (1) évapori évaporitique tique et (2) marine marine de + en + profond  profond  B -> Sédimenta

Structures en zones de rifts :

Modèles d’extension de la lithosphère 1- amincissement homogène de McKenzie (1972) : la lithosphère dans son ensemble s’amincit de manière symétrique dans la zone du rift. Ce modèle rend compte de l’évolution thermique mais ne définit pas la géométrie des structures. 2- Lister & Davis (1989) : modèle intermédiaire : la croûte s’amincit de manière asymétrique alors que le manteau supérieur s’amincit de manière symétrique. 3- Wernicke (1981) : la lithosphère dans son ensemble s’amincit de manière asymétrique. Ce modèle rend compte de l’observation de grandes failles normales à faible pendage (Névada).

Soulèvement des bordures des rifts Pendant le rifting, la lithosphère subit un bombement régional dû à une diminution de sa densité par échauffement, mais dans le fossé central ce mouvement vers le haut est annulé par le mouvement vers le bas (SUBSIDENCE) dû à l’amincissement de la croûte : seules les épaules du rift se soulèvent alors que le fossé central s’enfonce.

Réponse isostatique asymétrique Le fonctionnement d’une faille de détachement créée une dénudation tectonique dans l’axe du rift. Le décalage du bombement thermique entraîne le soulèvement plus important d’une des marges.

Deux types de rifts : -Actif  -Passif  Manteau lithosphèrique

Manteau lithosphèrique

La transition extension en dômaine continental - océanique T0 : phase trans-tensive

T0+10Ma : fracture lithosphérique (régime en cisaillement simple)

T0+15Ma : Diapyr asthénosphérique (régime en cisaillement pur)

T0+20Ma : Dénudation du mantea lithosphérique

T0+25Ma : Accrétion océanique

T0+40Ma : Marge continentale passive Inactive tectoniquement

Le moteur et la géométrie du rifting, Comportement de la Lithosphère au cours des mécanismes extensifs

-Influence des forces (et contraintes) tectoniques  subsidence -Influence de la nature physique des matériaux lithosphériques  résistance aux contraintes -Influence du gradient géothermique  résistance aux contraintes -Rôle de la densité et de la viscosité des roches  résistance aux contraintes, fluage

-Influence de la vitesse de sédimentation  subsidence

1° Role joué par les forces tectoniques aux limites de plaques :

Extension Dessinez le régime de contrainte et de déformation associé au niveau du rift ?

3 1

Z

X

Ellipsoide des contraintes

Ellipsoide déformée

La géométrie des structures extensives (rifts) : liée à la rhéologie de la croûte Comportement ductile / fragile de la Lithosphère en fonction de la profondeur 

Manteau 

YR.Tectonique – 3. Le rifting en domaine continental

• 3.2. Exemple des rifts E-Africain et européens actuels

Exemple de rift  passif : le rift Ouest Européen Massif Central Et vallée du Rhin

1- Grab

du Rhi

Volcanisme

Coupe Nord

Coupe Sud

Profils sismiques dans le graben du Rhin Coupes interprétées montrant les relations entre les failles dans la croûte supérieure et

Evolution du magmatisme au cours du temps dans le Massif Central

Tomographie Sismique :

F

C

D

A

B

E

F

A C B D E

Modèle reconstitutif pour l’interaction rifting-volcanisme

Lithosphère

Asthénosphère

«

»

Lithosphère

Le Rift Est-Africain, un rift actif

Exemple du rift Est-Africain

Carte de la région du rift est-africain et Mer Rouge Avec les vecteurs glissement des séismes en extension le long du rift est-africain et les vecteurs mouvements calculés à partir du modèle NUVEL 1 et les données de Gaulier (1990).

Point triple des afars

Volcanisme et Séismes dans la région Du Rift E-Africain

Extrémité nord-ouest du rift d'Asal-Ghoubbet (Djibouti) Vue sur le lac Asal et sa banquise de sel et sur la dernière coulée de lave basaltique de l'éruption de l'Ardoukoba en 1978, bloquée par des grands escarpements de failles

Les lacs Tanganyica et Rukwa Ils occupent la dépression centrale du rift est-africain. Le soulèvement des bordures est bien marqué par deux épaulements montagneux réguliers culminant

YR.Tectonique – 3. Le rifting en domaine continental

• 3.3. Du rifting à l’océanisation : exemple du bassin du SE

II. Du rifting à l’océanisation : exemple du bassin du SE