Volcanisme explosif paroxysmal et évolution tectonique du rift éthiopien principal, Afrique orientale

Large explosive volcanic events and tectonic evolution of continental rift in the Main Ethiopian Rift, East Africa

• Auteur / Autrice : Zara Franceschini
• Direction : Gaëlle Prouteau, Federico Sani
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'Univers. Volcanologie
• Date : Soutenance le 12/07/2022
• Etablissement(s) : Orléans en cotutelle avec Università degli studi (Pise, Italie)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des sciences de la terre d'Orléans (2010-....)
• Jury : Président / Présidente : Bruno Scaillet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Carolina Pagli, Francesco Mazzarini, Manuel Moreira
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Karen Fontijin, Joël Ruch

Mots clés

Mots clés contrôlés

Tectonique

Géochimie

Géochronologie

Éthiopie

Volcanologie

Mots clés libres

Stratigraphie volcanique

Rift éthiopien central principal

Volcanic stratigraphy

Central Main Ethiopian Rift

Résumé

Le rift éthiopien central principal (CMER) représente une zone particulièrement pertinente pour comprendre le développement d’un rift continental, de l'initiation vers des stades plus matures,ainsi que l'interaction entre activité tectonique et volcanisme. De grands événements volcaniques explosifs ont ponctué l'évolution du CMER, où la présence de plusieurs vestiges de caldeira et d'importants affleurements d'ignimbrite témoignent de la récurrence de périodes de volcanisme intense. Pour cette raison, une caractérisation stratigraphique détaillée des produits liés à ces grandes éruptions permet de mieux contraindre la relation entre volcanisme et activité tectonique contrôlant l'évolution géologique du rift. Dans le présent travail différents aspects de l'évolution volcano-tectonique sont étudiés en intégrant les données et les résultats obtenus à partir de relevés de terrain et des études stratigraphiques, géochronologiques et géochimiques des produits volcaniques présents dans e CMER. L'ensemble de données géochronologiques recueillies dans le présent travail définit une distribution temporelle discontinue du volcanisme dans le CMER au cours des derniers 4 Ma, avec des phases d'activité intense entrecoupées de périodes de repos du volcanisme. La présente étude clarifie l'impact élevé que ces groupes d'éruptions explosives ont produit sur le milieu environnant à l'échelle locale et régionale et permet une reconstruction plus claire du moment de la formation et du développement progressif du CMER. Nous apportons des contraintes plus précises à l'évolution volcano-tectonique de cette zone, en définissant les grandes phases de déformation de ce secteur du rift.

Reflecting an intermediate stage of rift evolution, the Central Main Ethiopian Rift (CMER) represents an area of particular relevance for understanding the development of continental rift,from rift initiation toward more mature stages of rifting, and the interplay between tectonic and volcanic activity. Large, explosive, volcanic events have punctuated the evolution of the CMER, where the presence of several caldera remains and of large ignimbrite deposits testifies the recurrence of periods of intense volcanism. For this reason, a detailed stratigraphic characterization of the products related to these large eruptions allows to better constrain the relation between volcanism and tectonic activity controlling the geological evolution of the rift. In the present work different aspects of the volcano-tectonic evolution of the CMER are investigated by integrating the data and results obtained from field surveys and the stratigraphic, geochronological and geochemical studies of the volcanic products occurring inthe area of interest. The accurate geochronological dataset collected in the present work delineates a discontinuous time distribution of volcanism in the CMER during the last 4 Ma, withphases of intense activity interspersed with periods of volcanism rest. The present study clarifies the high impact that these clusters of explosive eruptions produced on the surrounding environment at the local and regional scale and allows a clearer reconstruction of the timing of formation and progressive development of the CMER. We provide more accurate constraints to the volcano-tectonic evolution of this area, defining the major phases of deformation of this sector of the rift.