F. Barberi et J.Varet
> Bulletin de la SVG, avril 2001
> Erta Ale, une longue histoire!
> Observations faites par Luigi CANTAMESSA, 14.11.2000
© Géo-Découverte
Aspects tetoniques principaux du Nord de l'Afar. 1. escarpements faillés bordant la dépression. 2. principales failles et fissures de la dépression avec ou sans faible activité volcanique. 3. fissures de tension ouvertes avec activité basaltique. 4. principaux centres volcaniques. La disposition "en échelon" des chaînes de l'Erta Ale et de l'Alaita apparaît clairement.
La dépression de l'Afar (appelée Dancalie dans sa partie Nord) est une des zones clé pour la géologie de la région arabo-africaine, étant donné sa situation à l'intersection des trois principales unités structurales affectant la croûte terrestre dans cette zone, c'est-à-dire la Mer Rouge, le Golfe d'Aden et le Rift Est Africain.
Toute hypothèse relative à l'origine et au développement de ces structures de premier ordre doit donc tenir compte des traits géologiques et de la signalisation de la dépression de l'Afar.
En dépit de son importance géologique, l'Afar a été négligé pendant longtemps par les géologues en grande partie à cause des difficultés d'accès. C'est seulement durant l'hiver 1967-68 qu'une équipe géologique franco-italienne effectua une reconnaissance de terrain et un échantillonnage systématique. Trois expéditions on été menées jusqu'à ce jour [ndlr. 1970] dans la Dépression de l'Afar. Les résultats obtenus sur 1 géologie de cette région et sur la pétrologie et la géochimie de ses roches volcanique ont été déjà publiés (Tazieff, 1968b; Tazieff et al., 1969; Bonatti et Tazieff, 197 Cheminée, 1969; Barberi et al., 1970; Gibson et Tazieff, 1970; Treuil et al., 1970). Une équipe allemande a également effectué récemment [ndlr. 1970] une reconnaissance de terrain spécialisée surtout dans l'étude des formations sédimentaires de la Dépression (Bannert et al., 1970).
D'après les différentes études réalisées, l'Afar septentrional apparaît surtout comme une région de rapide extension de la croûte, affectée par de nombreuses fissures de tension ouvertes et des failles normales, ayant toutes une direction NNW-SSE (dite "érythréenne" ou "Mer Rouge"), associées à un volcanisme actif. D'un point de vue structural, l'Afar septentrional peut donc être considéré comme faisant partie du Rift de la Mer Rouge.
Ce texte a pour but de présenter une description plus détaillée de l'unité volcanique la plus importante de la partie nord de la Dépression: la chaîne de l'Erta Ale qui s'étend de la Plaine de Sel au Nord jusqu'au lac Giulietti (ou Afrera) au Sud, sur une superficie de 2350 Km2.
La chaîne de l'Erta Ale se situe le long de l'axe médian de la dépression dans une zone où la formation d'une croûte océanique nouvelle a été envisagée (Barberi et al., 1970). En plus de sa signification géologique, les produits de ses centres volcaniques (à la fois actifs ou à l'état de fumerolles) présentent l'intérêt de former une série complète de différenciation allant des basaltes aux rhyolites alcalines. La nature désertique de la région permet de remarquer facilement les rapports existant entre la tectonique et le volcanisme et entre le type de volcanisme et la pétrologie des produits émis.
La partie septentrionale du Triangle de l'Afar est une dépression bien définie topographiquement, délimitée sur les deux côtés par des escarpements abrupts de terrains paléozoïques et mesozoïques: l'Escarpement Ethiopien à l'Ouest et le horst danakil à l'Est.
Cette partie de la Dépression est principalement remplie de roches sédimentaires détritiques et d'évaporites et elle est recouverte de vastes champs de lave. Des dépôts marins coralliens apparaissent sur les bords de la dépression, de -30 à +90 m d'altitude Ils correspondent à la pénétration de la Mer Rouge dans un "Golfe danakil", il y 200.000, 120.000 et 80.000 ans (Lalou et al., 1969) [ndlr: laissant des dépôts de plusieurs kilomètres d'épaisseur de sel (evaporite) dans le nord de la dépression].
L'escarpement Ouest est probablement dû à des failles normales en palier (Tazieff, 1968b; Tazieff et al., 1969; Barberi et al., 1970) plutôt qu'à un affaissement et une flexure du plateau éthiopien, comme l'ont prétendu certains auteurs (Mohr 1962; Abbate et Sagri, 1969). On pourrait sans doute dire la même chose à propos de l'escarpement Est, mais il est moins connu des auteurs. […]
Comme cela a déjà été dit (Tazieff, 1968; Tazieff et al., 1969), la tectonique de la dépression est extrêmement simple dans sa partie Nord. Comme le montre la description détaillée qui suit, elle est en fait caractérisée par la présence d'une unique direction érythréenne ou Mer Rouge (NNW-SSE). Des failles verticales en palier ainsi que de fréquentes fissures de tension ouvertes, avec ou sans léger déplacement vertical, ont donné -et donnent encore naissance à une importante activité basaltique.
Dans cette région, on observe que très rarement des directions différentes; ce sont soit des fractures mineures qui affectent la partie sommitale des volcans du centre et se développent transversalement aux fissures érythréennes, soit une modification locale de la direction NNW-SSE. Dans la partie SE de la chaîne de l'Erta Ale ainsi qu'au SE du volcan Afdera, quelques fractures de direction NNE (28') se développent localement coupant parfois les failles érythréennes. Ces structures transversales ne sont pas à proprement parler des failles transformantes car ce sont des fissures de tension ouvertes.
La direction erythréenne domine à nouveau largement au Sud, à l'Est et à l'Ouest du volcan Afdera. Une autre unité volcanique importante, le volcan-bouclier Alaita et ses champs de laves basaltiques fissuraux, s'est développée parallèlement à environ 40 km au SW de l'axe principal de la chaîne de l'Erta Ale. Elle est aussi allongée et construite sur deux principaux systèmes de fissures de tension ouvertes; le volcan-bouclier est édifié sur un système de direction NNW, à peu près parallèle à la direction principale de L'Erta Ale (respectivement 340° et 330°); les champs de laves basaltiques récents visibles sur les flancs Est de l'Alaita sont liés à un système de direction Nord-Sud. […]
L'Afar septentrional est donc caractérisé par la présence de deux importants ensembles principalement basaltiques: l'Erta Ale et l'Alaita, édifiés sur un ensemble de fissures de tension ouvertes, de direction érythréenne. Les deux ensembles sont sont disposés "en échelon". Cette partie du Triangle de L'Afar peut donc être considérée comme une extension Sud "en échelon" du Rift de la Mer Rouge (Tazieff, 1968; Tazieff et al. 1969; Gibson et Tazieff, 1970).
Sur la base des arguments pétrologiques et des résultats des isotopes du strontium, il a été démontré par ailleurs que les produits volcaniques des chaînes de l'Erta Ale et de 1'Alaita sont d'origine subcrustale, sans contamination appréciable par le matériel de la croûte continentale. Ainsi a pu être avancée l'hypothèse d'une lacération de la croûte sialique accompagnée par la formation d'une nouvelle croûte océanique, au moins le long des axes principaux des deux structures volcaniques disposées "en échelon" (Barberi et al., 1970).
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(Photo P. Vetsch)
A droite le volcan bouclier Ale Bagu, tandis qu’au centre une petite bosse marque l’emplacement de l’Erta Ale, distant
d’environ une trentaine de km.
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(Photo M. Caillet)
Le cône fumant du Dala Filla, chaîne de l’Erta Ale
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Rive du lac Karum, extrémité nord de la chaîne de l’Erta Ale
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(Photo NASA)
X:emplacement du volcan Erta-Ale
La chaîne volcanique de l'Erta Ale
La chaîne de l'Erta Ale a une forme elliptique avec des axes de 95 et 42 km; elle a été construite par l'activité d'une série de fissures NNW ouvertes parallèles à son axe principal.
Toute la surface de la chaîne est entièrement recouverte de produits volcaniques. Les plus anciens affleurements sont des coulées sous-marines de basaltes et des anneaux de hyaloclastites d'une époque quaternaires non déterminée. L'activité sous-marine a été suivie d'une activité subaérienne qui dure encore de nos jours.
A cause du climat régnant dans cette région, la dépression de l'Afar ne présente aucune végétation. Il est donc très facile de voir la plupart des contacts géologiques, soit sur le terrain, soit en étudiant les photos aériennes de la zone. On note six centres volcaniques principaux dans la chaîne. Ce sont, du Nord au Sud, le Gada Ale, l'Alu-Dala Filla, le Borale Ale, l'Erta Ale, l'Hayli Gub et l'Ale Bagu, ce dernier étant le seul à ne pas se trouver sur l'axe principal de la chaîne. Ces volcans présentent tous une activité fumerollienne parfois même assez importante; à l'Erta Ale, le cratère est de plus occupé par des [ndlr. 1 actuellement !] lacs de lave en fusion avec activité permanente. […]
Extraits de "La chaîne volcanique de l'Erta Ale (dépression Dancalie, Afar septentrional, Ethiopie)" Notice explicative de la fameuse carte géologique de la Chaîne de l'Erta Ale.