Dynamique de l'extension intra-continentale en contexte de rift magmatique : le Rift Turkana (Nord Kenya) de l'Eocène à l'Actuel

Dynamic of intra-continental extension in magmatic rift context : the Turkana rift (North Kenya) from Eocene to actual

• Auteur / Autrice : William Vetel
• Direction : Bernard Le Gall
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géologie structurale
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Brest

Mots clés

Mots clés contrôlés

Imagerie satellitaire

Néotectonique

Failles (géologie)

Turkana (Kenya)

Géologie

Résumé

La géométrie du rift cénozoïque du Turkana (45 Ma. , Nord Kenya) est dominée par un ensemble de bassins syn-rifts oligo-pliocènes et une topographie peu contrastée. Ce mémoire, basé sur l'imagerie Landsat ETM+, des données topographiques et de sismique réflexion, permet une reconstitution de l'évolution du rift Turkana depuis 45 Ma. Qui démontre l'influence de deux couloirs transverses de socle et du magmatisme sur le développement des structures extensives. L'étude des inversions tectoniques positives récentes/actives (<3. 7 Ma aboutit à un modèle cinématique en trois stades pour les 5 derniers Ma. L'étude géométrique et statistique du réseau de failles récent (<, Ma. ) du Kino Sogo révèle : 1) ce réseau accommode peu d'extension et implique des taux d'extension et de déformation faibles, 2) les longueurs de failles se corrèlent avec une loi mathématique exponentielle, et 3) les failles ont des rejets <_ 100 m, ce qui leur confère un rapport rejet/longueur faible. Ce caractère mature, mais sous-déplacé des failles, est attribué à un modèle de croissance de failles dominé par la réactivation de structures pré-existantes. Enfin, l'analyse du réseau de rivières du Turkana permet de discuter trois anomalies de drainage: 1) la déviation de la rivière Turkwell le long d'un couloir transverse faillé intra-socle, 2) le blocage d'un réseau dense de rivières par la réactivation récente d'un plan de faille oligo-miocène, et 3) la formation d'une anomalie de type circulaire initiée lors de l'inversion récente des bassins (<3. 7 Ma). D'une façon générale, ce travail apporte de nouveaux résultats sur la mise en place de rifts magmatiques marqués par un héritage structural important.

The geometry of the Turkana Cenozoic rift (45 Ma. , North Kenya) is dominated by a set of syn-rift oligo-pliocene basins and a subdued topography. This manuscript, based on satellite imagery (Landsat ETM+), topographical data (SRTM) combined with seismic reflexion, proposes a model for the Turkana rift evolution for the last 45 Ma. That demonstrates the influence of two transverse basement faulted corridors and of magmatic domains on the extensional structures development. The study of recent/active tectonic inversions leads us to propose a three-stages kinematic model for the last 5 Ma. The geometrical and statistical study of the recent (<3 Ma. ) Kino Sogo fault bel reveals : 1) this network accommodates a weak extension implying low extensional and strain rates, 2) fault lengths fit with exponential law, and 3) fault throw are 5100 m leading to a weak throw/length ratio. This mature, but under-displaced character of faults, is attributed to a fault growth model dominated by the rejuvenation of pre-existing structures. Finally, the Turkana river network analyses leads us to discuss three drainage anomalies: 1) the virgation of the Turkwell river along a transverse basement faulted corridor, 2) the lock of a dense river pattern by the recent reactivation of an oligo-miocene fault plane, and 3) the formation of a circular-type drainage anomaly in response to the recent tectonic inversions of the basins (3. 7 Ma. ). More generally, this work supplies some new insights on the development of magmatic rifts controlled by a strong structural inheritance.