Étude des relations entre les déformations tectoniques long et court terme d’un rift magmatique pour la compréhension des mécanismes de rifting — cas du Dabbahu-Manda-Hararo (Afar éthiopien)

L’épisode de rifting du Dabbahu-Manda-Hararo, en Afar éthiopien, fut associé à 14 intrusions magmatiques émises entre 2005 et 2010. La plupart des études ont été focalisées jusqu’à présent sur les mécanismes d’injections de dikes, très peu sur l’activité des failles en tant que telle. C’est dans ce cadre que s’inscrit ce travail de thèse, avec l’objectif de mieux
appréhender le rôle de la déformation cassante dans les processus d’extension continentale et son interaction avec le magmatisme. Pour cela, nous avons opté pour une analyse multi-échelle, en espace et en temps, qui repose sur la cartographie des failles et sur les
mesures de la déformation du sol réalisées par interférométrie radar (InSAR). Dans un premier temps nous nous sommes intéressés à la déformation cassante du rift à l’échelle des derniers 200 ka. Des analyses morphologiques et quantitatives menées sur les failles
ont permis de souligner des différences remarquables dans les processus de propagation de failles le long du rift. Ces disparités peuvent s’interpréter comme le résultat de l’influence du volcan Dabbahu sur le développement du rift de Manda-Hararo. Dans un second temps, nous nous sommes attachés à caractériser l’activité des failles à l’échelle de l’épisode de
rifting de 2005-2010. L’extraction du déplacement le long des failles a été réalisée dans les interférogrammes couvrant des périodes inter-dikings. L’analyse détaillée de la déformation cassante et de son évolution temporelle ont permis de mettre en évidence des relations entre l’activation des failles en surface et les transferts de magma dans la croûte. A l’issue de ce travail, nous proposons que la croissance des failles du rift de Dabbahu-Manda-Hararo soit
contrôlée par les processus magmatiques. La combinaison des analyses multi-échelles nous amène également à définir un comportement type des rifts à la transition continent-océan.

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The rifting episode that occured in Dabbahu-Manda-Hararo rift, Afar (Ethiopia), between 2005 and 2010 involved 14 dike intrusions. Most previous works were focused on dike injections, while very few on the faulting processes. In this framework, this thesis aims to better understand the role of faults during continental extension and its interaction with
magmatism. A time space multi-scale analysis has been therefore performed using the fault mapping and ground deformation measurements by radar interferometry (InSAR). First, we focused on the brittle deformation on a long time scale, i.e the last 200 ka. Morphological and quantitative analyses of faults led to highlight significant differences in fault growth and propagation processes along the rift. These differences are interpreted as the result of rift evolution under the influence of the Dabbahu volcano. Second, we interested in the fault activity during the 2005-2010 rifting episode. Slip along faults was extracted in interferograms spanning inter-diking periods. The analysis of brittle deformation and
its time evolution show interactions between surface faulting and magma transferts at depth. This work allows us to suggest that fault growth in the Dabbahu-Manda-Hararo rift is controlled by magmatic processes. Multi-scale analyses allow us to propose a typical
behavior for the continent-ocean transition rifts.