Datation combinée 40Ar/39Ar et K/Ar des traps Ethiopiens et Yémenites
Sur la base de données géochronologiques de plus en plus précises, la relation entre la mise en place des grandes provinces basaltiques des traps et les grandes déchirures continentales est maintenant bien établie. C'est notamment le cas du point chaud Afar, dont l’arrivée sous la lithosphère s’est manifestée par l’épanchement des traps d’Ethiopie.
La conjonction de trois systèmes extensifs (la ride de la Mer Rouge, la ride d'Aden et le rift Est Africain) dans la Corne de l’Afrique à conduit à la formation de la dépression Afar, en provoquant le démantèlement de la table basaltique des grands traps en plusieurs plateaux (hauts plateaux éthiopiens, somaliens et yéménites), blocs ou micro-plaques (Danakil, Ali-Sabieh).
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Les traps d’Ethiopie et du Yémen, considérés dans cette étude, ont une hauteur supérieure à 2 km par endroits et comprennent une vaste gamme de produits volcaniques, de basaltes tholéïtiques vers la base à du matériel plus acide présent vers le sommet de la pile. Des études récentes ont établi que l’essentiel du volcanisme éthiopien s’est mis en place vers 30 Ma sur une période d’environ 1 million d’années, alors que des âges mieux répartis dans le temps sont observés sur les coupes Yéménites (e.g. Baker et al., 1996; Hofmann et al., 1997).
Nous présentons ici les résultats géochronologiques obtenus sur les produits basiques et évolués prélevés sur plusieurs coupes Yéménites et Ethiopiennes. Cette approche élimine les biais inter-laboratoires et les différences, souvent observées, de l’âge attribué aux minéraux standards. De plus, nous avons utilisé simultanément les techniques K-Ar et Ar/Ar. Les datations K-Ar ont été effectuées par la technique Cassignol, et les datations Ar/Ar en utilisant le nouveau spectromètre de masse à penta-collection développé au laboratoire. Les conditions de mesure très stables nous ont permis d’obtenir des âges reproductibles dont les erreurs analytiques n’excèdent pas quelques pour mille.
Les âges obtenus par les deux techniques sont cohérents à 1 sigma pour la plupart d’entre eux, ce qui démontre que ces deux techniques doivent donner des résultats cohérents pour des échantillons non perturbés.
La grande précision des âges Ar/Ar obtenus sur les niveaux différenciés est confortée par la comparaison de la magnétostratigraphie disponible sur la coupe de Lima-Limo (Hofmann et al., 1997; Rochette et al., 1998) avec les échelle de polarité magnétique (Cande et Kent, 1995), mais surtout par une étude récente de carottes océaniques (Touchard et al., 2002) dans lesquelles les premiers niveaux acides corrélés avec les premiers observés dans la pile des traps éthiopiens sont, comme dans cette étude, associés avec le bref (29.75 - 29.65 Ma; Cande et Kent, 1995) intervalle de polarité C11n-1r.
Nos valeurs renforcent l’hypothèse de l’initiation simultanée du volcanisme basique des deux côtés de la présente dépression Afar, avec des âges de 30.6 ± 0.4 et 30.2 ± 0.4 Ma, respectivement pour l’Ethiopie et le Yémen. L’essentiel des laves basaltiques s’est mis en place en moins de 1 Myr, mais le volcanisme acide est plus étalé dans le temps. Son initiation est quasi simultanée avec le volcanisme basaltique pour le Nord de l’Ethiopie, mais s’étend jusqu’à 26 Ma au Yémen, comme reconnu précédemment. Un épisode plus jeune, probablement relié à la phase majeure d’ouverture de la Mer Rouge et du Golfe d’Aden à 20 Ma mise en évidence dans la dépression Afar, est également observé au Yémen et en Ethiopie centrale.
(voir détails dans: Coulié et al., 2003)