Pourquoi la croûte terrestre se déforme-t-elle de manière perpendiculaire et parallèle ?

S’étirant actuellement sur quelque 6 400 km, le rift est-africain (AER) est le plus grand rift continental de la Terre. Ce phénomène est dû à l’éloignement des plaques tectoniques, provoquant l’étirement et l’écartement de la lithosphère (l’enveloppe solide de notre planète). Les déformations sont généralement perpendiculaires au mouvement des plaques. Mais le cas de l’AER est différent. Les géologues y observent des rifts perpendiculaires et parallèles. Pour trouver une explication fiable à ces mouvements, des géophysiciens américains réalisent une recherche approfondie en s’appuyant sur des données satellitaires GPS et des modèles informatiques. Ils affirment ainsi avoir trouvé quelques réponses à certaines questions concernant ces déchirures à l’échelle lithosphérique. Décryptage.

Le rift est-africain : de quoi s’agit-il ?

Dans la partie orientale du continent africain, la lithosphère aurait commencé à se fracturer au Miocène, il y a approximativement 22 à 25 millions d’années. Ce long rift s’étend de la mer Rouge au Mozambique. Les experts y aperçoivent un éloignement progressif de la plaque somalienne au reste du continent, notamment à la plaque nubienne. Ces deux plaques se détachent aussi de la plaque arabique. Ces déformations ont créé la « jonction triple de l’Afar », située en Éthiopie. Il est à noter que le rift est-africain est considéré comme le plus grand et le plus actif rift au monde. Plusieurs équipes de scientifiques suivent indépendamment son évolution.

En réalité, les géologues y repèrent deux importantes fractures parallèles. La première, appelée « rift de Gregory », passe par le Kenya et la Tanzanie. Cette branche orientale aurait apparu au début du Miocène. Elle contient d’importants volcans, dont certains sont toujours actifs comme l’Erta Ale. La seconde branche, connue sous le nom de « rift Albertin », s’étire de l’Ouganda au Malawi en formant un arc de cercle à l’ouest du lac Victoria. Les experts pensent que celle-ci s’est formée plus tard au milieu du Miocène. Elle comprend plusieurs lacs profonds tels que le lac Tanganyika d’une profondeur de 1 471 m. Au niveau de cette branche occidentale, l’activité volcanique est moins intense, mais les séismes sont plus profonds.

Le « superplume », la principale cause des déformations parallèles

Les auteurs de cette nouvelle étude ont conçu des modèles 3D qui montrent qu’une déformation parallèle supplémentaire s’est produite dans la région à cause du « superplume » africain. Il s’agit d’une remontée importante de roches partiellement fondues provenant de grandes profondeurs de la Terre. Elle transporte un flux de chaleur jusqu’à la surface. Ce phénomène serait observé du sud-ouest au nord-est de l’Afrique. Il devient moins profond au fil de sa route. D’après Tahiry Rajaonarison, un géophysicien de l’Institut New Mexico Tech, l’écoulement du manteau lithosphérique sous-jacent entraîne cette déformation anormale parallèle au mouvement des plaques. D’ailleurs, ce même superplume pourrait être le responsable d’une partie de l’anisotropie sismique se manifestant sous le rif est-africain.

La même équipe de chercheurs a précédemment effectué une étude concernant l’ensemble des forces susceptibles de se produire dans l’AER. Elle a notamment abordé des forces de flottabilité de la lithosphère et des forces de traction du manteau. En plus de ces deux forces, la nouvelle recherche indique donc l’existence des forces mantelliques plus profondes dues au « superplume » africain. Celle-ci a permis également de confirmer que la poussée lithosphérique est à l’origine des fissures perpendiculaires. Plus d’informations : JGR Solid Earth