Inversion tectonique de la marge nord

1er Colloque International sur la Géologie de la Chaîne des Maghrébides et des régions voisines (CIGCM 2016)
— Sétif, Algérie — 4-6 décembre 2016 — Volume des résumés.
1st International Symposium on the Geology of the Maghrebides chain and adjacent areas (CIGCM 2016) — Setif, Algeria —
4-6 december 2016 — Abstracts volume.
Inversion tectonique de la marge nord-africaine (Algérie)
et possible initiation de la subduction :
aperçu des modèles thermomécaniques numériques
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Lamine Hamai ,Carole Petit , Abdelkarim Yelles-Chaouche , Abdesalam Abtout , Laetitia Le Pourhiet
1) Centre de Recherches en Astronomie, Astrophysique et Géophysique, Alger, Algérie 2)Université Côte d’Azur, CNRS, OCA, IRD, Géoazur, France 3)Université Pierre et Marie Curie, CNRS, UPMC, ISTeP, France Alors que la subduction océanique est l'un des processus les plus importants de la tectonique des plaques, la compréhension de la façon de comment et où elle commence est encore en débat, surtout parce que les exemples de subduction océanique naissante dans le monde sont rares (e.g., Gerya, 2011 et références incluses). L'Algérie du Nord subit actuellement une lente déformation de compression due à la convergence en cours Afrique-­‐Eurasie. La déformation se produit sur sa marge continentale (Frizon de Lamotte et al., 2011), comme en témoigne la sismicité active enregistrée à la fois sur terre et en mer (Yelles et al., 2006). La marge algérienne peut donc représenter une étape de transition entre les paramètres de marge active et passive (e.g., Jolivet et al., 2006). Les données publiées à partir de quatre profils sismiques grand-­‐angle montrent des signes de déformation compressive active ou récente le long de cette marge. Les modèles d'anomalies isostatiques montrent que la marge algérienne présente des anomalies isostatiques proches de celle d'une marge active (Hamai et al., 2015). A partir de ces observations, deux questions se posent : I) quels paramètres rhéologiques et thermiques contrôlent la localisation des déformations compressives au pied de l'ancienne marge passive? II) ces paramètres sont-­‐ils adaptés à une évolution à long terme de la marge algérienne du Nord vers une zone de subduction mature? Dans cette étude, nous utilisons le code thermo-­‐mécanique pTatin (May et al., 2014) pour tester l'effet des paramètres thermiques et rhéologiques sur l'inversion tectonique d'une marge passive caractérisée par un jeune domaine océanique chaud adjacent à un continent continental plus froid , suivant une configuration similaire à la marge nord algérienne. Comme il n'existe pas de preuve d'une transition typique océan-­‐continent faite de manteau exhumé, nous considérons simplement une zone de transition de 20 km de large entre la lithosphère océanique et la lithosphère continentale, qui peut être soit d'affinité océanique (Impliquant une transition raide entre le domaine océanique et le domaine continental) ou d'affinité continentale (impliquant la présence d'une croûte continentale étendue). Cette zone de transition peut être soit verticale ou plongeant vers le continent. Enfin, nous testons l'effet d'un gradient thermique lisse entre l'océan et le continent ainsi qu'une limite verticale nette entre les géothermes océaniques et continentales. Nos résultats indiquent que l'inversion tectonique peut évoluer vers une subduction, lorsque la zone de transition plonge vers le continent (Figure 1), ou vers une indentation de la croûte inférieure continentale par la lithosphère océanique lorsque la zone de transition est verticale. Dans les deux cas, la localisation des déformations au pied de la marge ne se produit que lorsqu'elle est suffisamment chauffée par le domaine océanique adjacent. Figure 1. Résultats du modèle de référence avec une zone de transition plongeant vers le continent et un gradient géothermique chaud ; L'échelle de couleur bleue correspond aux différentes phases du modèle ; L'échelle de couleur arc-­en-­ciel est la deuxième invariante du tenseur de taux de déformation 2D. Mots-­clés : Inversion de la marge nord algérienne, subduction naissante, modèles thermo-­‐mécaniques Références Domzig A., et al., 2006. Searching for the Africa-­EurasiaMioceneboundaryonshore Western Algeria (Maradja’03 cruise), C. R. Geosci., 338, 80–91. Frizon de Lamotte, et al., 2011. The southernmostmargin of the Tethysrealmduring the Mesozoic and Cenozoic: initial geometry and timing of the inversion processes. Tectonics, 30, TC3002, doi:10.1029/2010TC002691. Gerya, T., 2011. Future directions in subduction modeling. J. Geodyn., 52, 344–378. Hamai, L., et al., 2015. Flexuralbehaviour of the north Algerian margin and tectonic implications, Geophys. J. Int., 201, 1426-­1436, doi:10.1093/gji/ggv098. Jolivet, L., R. Augier, C. Robin, J. P. Suc, and J. M. Rouchy, 2006. Lithospheric-­scalegeodynamiccontext of the Messiniansalinitycrisis, Sediment. Geol., 188-­189, 9–33. May, D., et al., 2014. pTatin3D: high performance methods for long-­termlithosphericdynamics, SC14: International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis, New Orleans. Yelles-­Chaouche A.K., et al., 2006. La tectonique active de la région nord-­algérienne, C.R. Geoscience, 338, pp. 126–139.