Reconstitution des reliefs africains sur les 150 derniers milliers d’années

Reconstitution des reliefs africains sur les 150 derniers milliers d’années et caractérisation des facteurs de contrôle (déformation due au manteau, climat..)

 Croissance de la topographie de l'Afrique centrale depuis 50 Ma, expression de la dynamique du manteau

François Guillocheau est professeur à l’Université de Rennes (Géosciences Rennes). Dans le cadre de l’ANR TopoAfrica, puis de plusieurs projets industriels avec Total, de Beers... - en collaboration avec Cécile Robin et plusieurs doctorants de l'équipe Paléo2D - ils ont entrepris une reconstitution des reliefs africains sur les 150 derniers milliers d’années et la caractérisation des facteurs de contrôle (déformation due au manteau, climat..). Ils viennent de publier en janvier 2018 dans la revue Gondwana Research une première reconstitution des effets de surface de la dynamique du manteau sur les derniers 35 Ma en Afrique.

Le relief terrestre est constitué à plus de 80% de plaines et plateaux. Ces reliefs, tout comme les chaînes de montagne, résultent de la dynamique de la Terre interne et de son expression de surface, la déformation de la lithosphère. Le climat intervient alors, soit en forçant - au travers de l’érosion - l’expression de cette déformation, soit en façonnant à déformation identique, des formes du relief différentes selon les processus d’érosion physique et chimique opérant dans la zone climatique considérée. L’intérêt des plaines et plateaux – surtout à l’échelle d’un continent comme l’Afrique - est qu’ils enregistrent principalement la dynamique du manteau.

Or un des principaux défis en géodynamique terrestre est justement de reconstituer la dynamique du manteau au cours des temps géologiques à partir de l’Actuel. Les modèles numériques montrent des résultats extrêmement différents pour une plaque lithosphérique donnée. Nos études des plateaux et de leurs évolutions dans le temps, permettent donc d’apporter des contraintes géologiques pour tester ces différentes philosophies de modélisation.

L’Afrique : un continent façonné par de grands aplanissements

Le relief du continent africain – ensemble de plateaux et de plaines pouvant atteindre 3500 m d’altitude en Afrique du Sud -  est formé de surfaces d’aplanissements étagées - constituant les plateaux, - reliées entre elles par des escarpements. Ces surfaces sont singulières :
(1) Elles représentent de vastes étendues (atteignant dans le cas du Plateau sud-africain une superficie de 105 km2 à des altitudes de 1000 à 1500 m d’altitude) planes ou bosselées par des collines peu marquées,
(2) Elles sont purement érosives recoupant à l’emporte-pièce les roches des socles sous-jacents.

TopoAfrica - © François Guillocheau

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Référence
Guillocheau F., Simon B., Baby G., Bessin P., Robin C. & Dauteuil O. (2018) Planation surfaces as a record of mantle dynamics: The case example of Africa. Gondwana Research 53, 82–98. Doi : 10.1016/j.gr.2017.05.015

Contact OSUR
François Guillocheau (Géosciences Rennes)
Alain-Hervé Le Gall (multiCOM OSUR)