La fragmentation de la lithosphère continentale

Fragmentation de la lithosphère continentale : le rift

• Contexte extensif : processus où des forces tectoniques provoquent l'amincissement et l'étirement de la lithosphère continentale, entraînant la formation d'un rift.
• Peut ouvrir un océan si l'extension se poursuit : correspond au stade initial de la formation d'un domaine océanique.
• Structures caractéristiques : failles normales, fossés d'effondrement et amincissement de la croûte continentale.

Introduction

La reconstitution de l'histoire de la Terre a permis de montrer, grâce à un ensemble de marqueurs géologiques, le passé mouvementé de la planète : fragmentation de la lithosphère continentale, expansion océanique, collision continentale. À l'aide de deux exemples, on recherche ici quelles sont les caractéristiques structurales et morphologiques des stades initiaux de la fragmentation continentale correspondant aux rifts continentaux.

I. Caractéristiques morphologiques et structurales des rifts

Le document 1 montre deux photographies de paysages géographiquement très éloignés : la plaine d'Alsace, en France, et la région des grands rifts, en Afrique de l'Est. On observe, dans les deux cas, une plaine très vaste, de plusieurs kilomètres de large, bordée par des hauts reliefs.

Au second plan, pour la plaine d'Alsace, on observe des blocs de reliefs découpés par des failles. Le document 4.b permet de comprendre que la plaine est bordée par deux massifs granitiques : les Vosges au Nord-Ouest et la Forêt-Noire au Sud-Est. Les failles observées correspondent à des failles normales ; on observe effectivement un affaissement de la zone centrale indiqué par les flèches sur le document 4.b.

Pour la plaine située dans la Vallée des grands rifts, le document 2.a confirme qu'elle est aussi bordée par des failles normales. On en déduit que ces deux plaines correspondent à des fossés d'effondrement en milieu continental ; la présence de failles normales permet de comprendre que cet effondrement s'est effectué dans un contexte de distension.

II. Caractéristiques structurales profondes des rifts

Le profil sismique du rift sous-marin des Kérimbas révèle la présence de failles normales et d'un fossé d'effondrement dans le prolongement des rifts africains (Rift Valleys). On observe aussi des dépôts sédimentaires. On en déduit que le fossé des Kérimbas est soumis à des contraintes tectoniques extensives.

Le document 2.b donne la profondeur du manteau asthénosphérique dans la région des grands rifts. Au centre des rifts africains, cette profondeur est de l'ordre de 5 km (rift des Afars) à 20 km (grand rift éthiopien). Plus on s'éloigne du centre, plus la profondeur augmente pour atteindre 40 à 60 km. La faible profondeur de la limite supérieure de l'asthénosphère indique que la lithosphère continentale est plus mince.

Au niveau de la plaine d'Alsace, le document 4.a montre que la profondeur du Moho passe de 27 km en bordure à 24 km vers le centre. Cette diminution indique un amincissement de la croûte continentale. La coupe montre que la croûte est fracturée par des failles normales et forme un fossé comblé par des sédiments. La plaine d'Alsace présente donc bien les caractéristiques d'un rift continental.

Conclusion

Les régions étudiées présentent les caractéristiques d'un rift continental :

• Une croûte continentale fracturée par des failles normales, marqueurs d'une zone en distension.
• Une diminution de la profondeur du Moho indiquant un amincissement de la croûte lié à des contraintes de distension.
• Un affaissement de la croûte formant un fossé d'effondrement.
• Globalement, un amincissement de la lithosphère continentale.