La zone de fracture de Davie : marqueur de l’évolution tectonique d’une marge transformante

Une nouvelle étude portant sur les marges transformantes, et plus particulièrement sur la zone de fracture de Davie, propose un scénario évolutif complet de l’ouverture des bassins de Somalie et du Mozambique.

Une extension oblique pour un résultat complexe

Les marges continentales représentent des zones clés à la surface du globe. Elles marquent en effet le passage entre une croûte continentale et une croûte océanique. Témoins de l’ouverture et de la fragmentation continentale, elles ont fait l’objet de nombreuses études, notamment pour leur potentiel pétrolier.

Suivant le contexte tectonique et magmatique, les marges peuvent être classifiées en plusieurs catégories. Parmi elles, les marges dites transformantes sont encore peu étudiées. Soumises à une extension oblique, ces marges se différencient des marges passives. Elles se caractérisent par la formation de grandes failles transformantes, encore appelées zones de fracture. Les marges transformantes se situent donc dans les zones où des failles accommodent le mouvement oblique le long de la croûte continentale. De ce fait, les marges transformantes se distinguent par la présence d’une faille parallèle à la marge et par une transition généralement très abrupte avec la croûte océanique. Pourtant, ces domaines présentent une grande complexité et de précédentes études ont montré leur grande variabilité en termes de structure et d’évolution.

La zone de fracture de Davie, témoin de la fragmentation du Gondwana

Il existe de nombreux exemples de ce type de marge à travers le globe. L’un des plus longs segments se situe au niveau de la zone de fracture de Davie, au large du Mozambique, sur la côte Est de l’Afrique.

Cette marge témoigne de la fragmentation du supercontinent Gondwana. La zone de fracture de Davie a accommodé le mouvement vers le sud de Madagascar et de l’Antarctique, par rapport à la plaque africaine. Cependant, l’évolution de cette marge est encore mal contrainte et la position initiale de Madagascar par rapport à l’Afrique est encore très controversée. Une nouvelle étude, menée par Vincent Roche de l’ISTeP et Jean-Claude Ringenbach de TotalEnergies apportent de nouvelles contraintes sur la structure et l’évolution de cette région. L’étude, publiée dans Tectonophysics, se base sur l’interprétation de données gravimétriques, magnétiques et sismiques. Les auteurs proposent ainsi une nouvelle carte des différents domaines crustaux le long des marges conjuguées des bassins de Somalie et du Mozambique, ainsi qu’un modèle d’évolution des marges et de la zone de fracture.

Un marqueur tectonique qui permet une reconstruction précise de l’évolution des marges

Les résultats montrent que la zone de fracture de Davie offre une grande diversité de structures (failles normales, en échelon ou inverses), qui résultent de variations du champ de contraintes (transtension ou transpression) appliquées durant son développement. L’article montre que cette marge se caractérise en particulier par une transition rapide et abrupte vers la croûte océanique. Son développement serait lié à un héritage crustal et notamment à la présence d’anciennes failles normales et de zones de transferts dans la croûte continentale africaine.

Les auteurs proposent un scénario évolutif de la région, qui prend notamment en compte l’épisode de réorganisation des plaques survenu il y a 155 Ma en lien avec l’ouverture de l’océan Atlantique Sud. Cet événement pourrait expliquer les principales phases d’inversion observées au niveau de la zone de fracture. Le système transformant de Davie aurait quant à lui commencé à s’initier il y a 166 Ma sous la forme de petits segments déconnectés avant de se localiser sur un seul segment il y a 155 Ma.

Il apparait que cette grande structure tectonique représente un excellent marqueur de l’évolution des plaques tectoniques, quelle que soit l’échelle de temps regardée.

Résumé rédigé par Morgane Gillard.

Pour plus de détails : Vincent Roche, Jean-Claude Ringenbach, The Davie Fracture Zone: A recorder of continents drifts and kinematic changes, Tectonophysics, Volume 823, 2022, 229188, ISSN 0040-1951, https://doi.org/10.1016/j.tecto.2021.229188.