Évolution géodynamique du bassin Nord-Est algérien

Abstract

L’évolution géodynamique du bassin méditerranéen est intimement liée au mouvement relatif des plaques Afrique et Eurasie à l’unanimité de la communauté scientifique. Bien qu’il paraisse actuellement comme une seule entité, le bassin méditerranéen est composé en réalité de sous bassins d’âges distincts dont le bassin algérien qui est le résultat de la fermeture précoce de l’océan Téthysien dans sa partie occidentale donnant naissance à plusieurs domaines océaniques plus jeunes ouverts depuis l’Oligo-Miocène. Des études portant sur l’évolution géodynamique de ce domaine et particulièrement les études de tomographie ont révélés la présence d’anomalies de faible vitesses montrant la présence de matériau anormalement froid dans l’asthénosphère interprété comme étant la trace de slabs de subduction à l’est et l’ouest du bassin. Cette existence constitue actuellement un point d’interrogation. Il faut noter que ces études ont été menées sans l’apport de données enregistrées par des stations implantées en Algérie. Ce n’est qu’après le déploiement par le CRAAG d'un réseau de stations sismologiques numériques de haute performance à partir de 2007, que l’évolution des études sismologiques sur le bassin algérien et le bassin ouest méditerranéen a connu un tournant majeur. Cela a permis d’étendre le champ d’investigations sismologiques dans cette région par l’application de nouvelles méthodes. Dans le présent travail de thèse, on se propose d’étudier l’existence d’éventuels slabs sous la partie Nord-Est du bassin Algérien en incluant des données du réseau national sismologique afin de contribuer davantage à la caractérisation en profondeur de cette région et contribuer davantage à la compréhension de son évolution géodynamique. Pour cela, nous avons adopté une approche par l’établissement de modèle de vitesse des ondes cisaillement. Où à partir d’un modèle 1D puis 3D, nous caractérisons les structures en profondeur allant de 50 à 400 km sous le bassin Nord-Est Algérien. Ces modèles sont obtenues à partir de l’inversion des courbes de dispersion des ondes de Rayleigh à deux stations, étant donné qu’elle est la plus adéquate pour ce type d’investigations. Ces courbes sont extraites à partir d'événements sismiques lointains enregistrés par des stations sismologiques large bande. La cartographie des structures en 3D permet d'identifier les anomalies présentes dans la zone d'étude à partir de la lecture des résultats. Ces derniers, mettent en évidence, deux principaux corps de vitesses parallèles dans la même zone de la même direction (NE-SW). Ainsi, on a trouvé qu’entre 200 et 300 km de profondeur, une anomalie à haute vitesse existe sous le bassin Nord-Est Algérien. En dessous de 350 km, le corps à grande vitesse n'est plus visible. La géométrie du corps à haute vitesse suggère la présence de matériau d’un slab sous le bassin Nord-Est Algérien. Des zones de vitesses plus faibles existent entre 50 et 100 km de profondeur en raison de la présence d'une anomalie thermique et/ou de vitesse causée par un flux à haute température induit dans le manteau en raison de la présence du slab lithosphérique entre 200 et 300 km. Les résultats obtenus sont d’un grand intérêt dans la recherche de sa signature, vu que l’étude est considérée comme étant locale et précise, pour la première fois, par rapport aux études antérieures qui étaient toutes de dimension régionale, et enregistrent un déficit en précisons des résultats de structure profonde.