Étude géophysique des marges conjuguées de l’Afrique de l’Est et d’Antarctique del’Est

Geophysical study of the conjugate East African and East Antarctic margins

• Auteur / Autrice : Volker Thor Leinweber
• Direction : Heinrich Miller, Frauke Kingelhoefer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géophysique
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Brest en cotutelle avec Universität Bremen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Géophysique

Marges continentales

Marges continentales

Mots clés libres

Mozambique Ridge

Gondwana breakup

Natal Valley

Crustal nature

Astrid Ridge

Riiser-Larsen Sea

Spreading anomalies

Coastal Plains

Résumé

The study deals with the relative movements between Africa and Antarctica in Middle Jurassic to Lower Cretaceous times using new data from four campaigns (2006-2010). Aeromagnetic measurements in the 5W Enderby Basin clearly image the continent-ocean-transition east of the Gunnerus Ridge. Spreading anomalies are absent, pointing to a formation of the oceanic crust during Cretaceous Normal superchron times. Velocity and density modelling of two wide-angle seismic profiles across the Central Mozambique continental margin reveal continental crust, thinning seawards by 50% over a distance of ~130 km. Farther south, oceanic crust is overlain by sediments with high P-wave velocities around 4. 8 km/s. An extensive lower crustal high-velocity-body has been found in both profiles. Identifications of magnetic spreading anomalies reveal that the COT is located closer to the coast than supposed so far. M41 n is interpreted as oldest existing spreading anomaly. New magnetic and gravity data across the Mozambique Ridge and the Northern Natal Valley and their similarity to potential field data on the Mozambique Coastal Plains point to a mainly oceanic nature from the plains south and two southward jumps of the spreading centre. The Astrid Ridge is subdivided by the Astrid Fracture Zone into a northern and a southern part with different magnetic signatures and is interpreted to consist of oceanic crust. The regional results were implemented into a new kinematic model between Africa and Antarctica, postulating a tight continental Gondwana fit, a two-stage breakup and a southward movement of the Grunehogna Craton east of the Mozambique Ridge during the second stage of breakup.

L’étude traite des mouvements relatifs de l’Afrique et de l'Antarctique, du Jurassique moyen jusqu’à la fin du Crétacé inférieur, en utilisant les données de quatre campagnes (2006-2010). Des mesures aéromagnétiques dans le bassin Enderby Sud-Ouest montrent la COT à l’est de la dorsale de Gunnerus. Il n’y a pas d’anomalie évidente dans les données, ce qui indique une formation de croûte océanique durant le superchron normal du Crétacé. La modélisation de deux profils sismiques grand-angles à travers la marge continentale du Mozambique central révèle une croûte continentale qui s’amincit ~50% sur une distance de ~130 km vers le large. Plus au sud, de la croûte océanique se trouve sous des sédiments à hautes vitesses d’ondes P autour de 4,8 km/s. Dans la croûte inférieure se retrouve un vaste corps de grande vitesse d’ondes. Des identifications des anomalies (M41n étant interprétée comme la plus vieille) révèlent que la COT est plus proche de la côte qu’on ne le croyait. De nouvelles données magnétiques et gravimétriques à la ride du Mozambique et au bassin nord du Natal et leur similitude avec les données des plaines de la côte du Mozambique indiquent une nature de croûte océanique majoritaire des plaines vers le sud ainsi que deux sauts du centre d’écartement vers le Sud. La ride d’Astrid est scindée en deux parties magnétiquement différentes, interprétées en croûte océanique. Les résultats régionaux ont été implémentés dans un nouveau modèle cinématique, qui postule un ajustement étroit des continents du Gondwana, une fracturation diphasée et un mouvement du Craton Grunehogna vers le sud à l’est de la ride du Mozambique pendant la deuxième phase de la fracturation.