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Accélération de la fracturation de l’Afrique // The splitting of Africa is accelerating

La région du lac Turkana, située au nord du Kenya, est l’un des sites les plus importants au monde pour l’archéologie et la paléoanthropologie.

Vue du lac Turkana (Source : NASA)

Sa richesse en fossiles d’hominines est exceptionnelle : y ont été retrouvés de nombreux restes d’Homo habilis et d’Homo erectus, qui marquent l’aube du genre Homo. Des fossiles d’espèces plus archaïques (australopithèques par exemple) ont également été retrouvés, en association avec les plus anciens outils en pierre taillée découverts à ce jour.

Crânes d’Homo erectus découverts dans le rift du Turkana. Crédit photo : John Rowan / Science et Avenir)

La région n’attire toutefois pas que les archéologues. Elle revêt également un intérêt majeur pour les géologues. Le lac Turkana est en effet niché dans le Rift est-africain, une longue dépression qui s’étend du nord au sud sur plus de 6 000 kilomètres depuis la mer Rouge jusqu’au Mozambique.

Source : Wikipedia

Ce vaste fossé d’effondrement se forme par le lent écartement de la plaque africaine et la plaque somalienne. Le Rift est-africain marque ainsi l’endroit d’une future limite de plaque, qui donnera naissance à un nouvel océan.

Actuellement, les deux blocs continentaux s’éloignent l’un de l’autre à une vitesse d’environ 4,7 millimètres par an. Ce « rifting » s’accompagne d’un amincissement progressif de la croûte continentale qui rappelons le, mesure en moyenne 35 kilomètres d’épaisseur. Lors d’un épisode de rifting, elle va s’amincir, éventuellement jusqu’à sa rupture via le développement de nombreuses failles. On parle alors de « breakup ». Cette rupture, qui va se propager jusqu’à la base de la lithosphère, va permettre la mise en place d’un nouveau centre d’accrétion océanique. C’est ainsi que naissent les océans et que les continents se fragmentent.

Le rift est-africain est l’un des rares endroits au monde où l’on peut observer en direct ce mécanisme, qui a modelé la géographie terrestre depuis la mise en route de la tectonique des plaques, il y a environ 3 milliards d’années. Il avait été fort bien documenté dans les années 1950 par Haroun Tazieff qui avait observé à bord de la Calypso du commandant Cousteau, une dorsale active dans le fond de la mer Rouge. En survolant la dépression du Danakil situé au nord de l’Afar quelques années plus tard, il comprit être en présence d’un rift émergé avec des failles ouvertes sur plusieurs mètres et des émissions de fumerolles.

En 2026, une équipe de chercheurs vient de faire de nouvelles découvertes qui aident à caractériser ce rift et à prédire son évolution future. Leur étude a été publiée dans la revue Nature communications.

Tous les épisodes de rifting ne mènent pas forcément à la rupture continentale. Il existe dans le monde de nombreux exemple de rifts « avortés », dont l’évolution vers la rupture finale n’a pas abouti. C’est le cas du fossé Rhénan.

Toutefois, le rift du Turkana semble en passe de parvenir à ce breakup. L’imagerie sismique réalisée dans cette région révèle que la croûte est bien plus fine qu’on ne le pensait auparavant. Le processus de rifting est ici dans une phase relativement avancée qu’on appelle le « necking ». Le long de l’axe du rift, la croûte continentale ne mesure en effet plus que 13 kilomètres d’épaisseur. La phase de necking se caractérise par un amincissement brutal de la croûte, la perte des niveaux ductiles profonds qui accommodaient jusqu’alors principalement la déformation, et le couplage mécanique entre la croûte et le manteau supérieur.

La phase de necking mène à la formation de la « necking zone » qui se caractérise par un amincissement brutal de la croûte continentale (Schémas issus de l’étude)

Cette étape précède directement celle de la rupture qui peut toutefois prendre plus ou moins de temps. En géologie, on s’exprime en milliers ou millions d’années. Ce n’est donc pas demain, ni même dans 100 ou 1 000 ans que l’on pourra assister à la séparation définitive des deux plaques continentales. Il faut rappeler que le rift du Turkana a commencé à se former il y a 45 millions d’années. Les chercheurs estiment que le début de la phase de necking date de 4 millions d’années. Elle s’est accompagnée d’un intense volcanisme et d’une subsidence rapide du rift, des conditions qui entraînent d’importants dépôts de sédiments fins, des conditions favorables à une bonne fossilisation. La région du lac Turkana n’est donc pas seulement le berceau de l’humanité ; elle est aussi le produit d’une géologie exceptionnelle qui a permis de figer son histoire.

Source : Science et Avenir et presse scientifique internationale.

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The Lake Turkana region, located in northern Kenya, is one of the world’s most important sites for archaeology and paleoanthropology. Its wealth of hominin fossils is exceptional: numerous remains of Homo habilis and Homo erectus, marking the dawn of the genus Homo, have been found there. Fossils of more archaic species (such as australopithecines) have also been discovered, in association with the oldest stone tools found to date.

However, the region attracts more than just archaeologists. It is also of major interest to geologists. Lake Turkana is nestled in the East African Rift, a long depression that stretches over 6,000 kilometers from north to south, from the Red Sea to Mozambique.
This vast rift valley is formed by the slow separation of the African and Somali plates. The East African Rift marks the location of a future plate boundary, which will give rise to a new ocean.
Currently, the two continental blocks are moving apart at a rate of approximately 4.7 millimeters per year. This rifting is accompanied by a progressive thinning of the continental crust, which, as a reminder, is on average 35 kilometers thick. During a rifting event, it will thin until it eventually ruptures through the development of numerous faults. This is known as a « breakup. » This rupture, which will propagate to the base of the lithosphere, will allow the formation of a new oceanic accretion center. This is how oceans are born and continents break apart.

The East African Rift is one of the few places in the world where this mechanism, which has shaped Earth’s geography since the beginning of plate tectonics approximately 3 billion years ago, can be observed firsthand. It was very well documented in the 1950s by Haroun Tazieff, who, aboard Jacques Cousteau’s Calypso, observed an active mid-ocean ridge on the floor of the Red Sea. A few years later, while flying over the Danakil Depression north of the Afar region, he realized he was in the presence of an emerged rift with faults several meters wide and fumarole emissions.
In 2026, a team of researchers made new discoveries that help characterize this rift and predict its future evolution. Their study was published in the journal Nature Communications.

Not all rifting events necessarily lead to continental breakup. There are many examples worldwide of « aborted » rifts, whose progression toward final rupture did not occur. The Rhine Graben is one such example.
However, the Turkana Rift appears to be on the verge of reaching this point. Seismic imaging in this region reveals that the crust is much thinner than previously thought. The rifting process here is in a relatively advanced phase known as « necking. » Along the rift axis, the continental crust is now only 13 kilometers thick. The necking phase is characterized by a sudden thinning of the crust, the loss of the deep ductile layers that previously accommodated the deformation, and the mechanical coupling between the crust and the upper mantle.
This stage directly precedes rupture, which can take varying amounts of time. In geology, this is measured in thousands or millions of years. It is therefore not tomorrow, nor even in 100 or 1000 years, that we will witness the definitive separation of the two continental plates. It is important to remember that the Turkana rift began to form 45 million years ago. Researchers estimate that the necking phase began 4 million years ago. This was accompanied by intense volcanism and rapid subsidence of the rift, conditions that led to significant deposits of fine sediments, conditions favorable to excellent fossilization. The Lake Turkana region is therefore not only the cradle of humanity; it is also the product of exceptional geology that has allowed its history to be frozen in time.

Source: Science et Avenir, Futura Sciences and international scientific press.

L’Islande et la prévision éruptive // Iceland and eruptive prediction

Aucune nouvelle éruption n’a eu lieu pour le moment sur la péninsule de Reykjanes. Le Met Office islandais avait prévu la 8ème éruption de la série pour fin janvier 2025. L’événement semble donc en retard…. En ce qui me concerne, j’ai pensé que cette prévision du Met Office était trop optimiste. Au départ, j’avais prévu la prochaine éruption pour le mois de mars 2025 – mais sûrement pas la fin janvier – avant de corriger ma prévision et d’écrire qu’elle était plutôt susceptible de se produire vers le 15 février, jour de la St Claude ! Les prochains jours diront si j’avais raison, comme ce fut le cas lorsque j’ai écrit que l’éruption précédente commencerait le 20 novembre 2024.
Il semble que les scientifiques du Met Office islandais fassent leurs prévisions éruptives en partant du principe que l’ascension du magma suit un mouvement linéaire régulier, ce qui est inexact. Un jour, à l’Observatoire Volcanologique d’Hawaï (HVO), le regretté Jim Kauahikaua m’a expliqué que la remontée de magma à Hawaï sous la croûte terrestre suivait un processus irrégulier avec des pauses, ce qui rendait la prévision éruptive difficile. Il semble que ce soit la même chose en Islande.
Dans sa dernière mise à jour (4 février 2025), le Met Office explique que « les mesures de déformation continuent de montrer un soulèvement continu du sol et une accumulation de magma sous Svartsengi. La quantité de magma en train de s’accumuler se rapproche maintenant du seuil inférieur considéré comme nécessaire pour que se déclenche la prochaine intrusion magmatique. Si l’on regarde les récentes éruptions le long de la chaîne de cratères de Sundhnúkur, elles se sont produites entre trois jours et quatre semaines après avoir atteint ce seuil inférieur. Cependant, cela ne signifie pas que le prochain événement se produira dans un mois, mais l’expérience montre que c’est le scénario le plus probable. » Il ne nous reste plus qu’à attendre et voir si ma prévision est à nouveau exacte cette fois-ci !

Il ressort de ce que je viens d’écrire que la prévision éruptive en Islande n’a pas une importance majeure. On pourrait presque organiser des concours de pronostics autour du jour possible d’une éruption. Il y a peut-être une fenêtre pour les bookmakers anglais ! En Islande, nous sommes face à un volcanisme d’accrétion avec un dynamisme effusif. Une éruption ne cause pas de pertes humaines ; au pire, elle provoque des pertes matérielles comme ce fut le cas à Grindavik.

On a une situation bien différente des volcans situés en zone de subduction, le long de la Ceinture de Feu du Pacifique. En Indonésie ou aux Philippines, on a affaire à un dynamisme explosif, avec des phénomènes éruptifs (explosions, coulées pyroclastiques) qui peuvent causer des pertes matérielles, et surtout humaines, considérables.

Le problème, c’est que nous ne savons pas prévoir ces éruptions. À cause de cette incapacité à prévoir, on a recours au principe de précaution : il vaut mieux évacuer les populations plutôt que de risquer les envoyer à une mort certaine. Certes, la vie dans les centres d’hébergement provisoires pose des problèmes sanitaires et de promiscuité, mais c’est mieux qu’une fin tragique. Parfois, on évacue à tort car aucune éruption majeure ne se produit. C’est ce qui s’est passé sur le Mont Agung à Bali, il y a quelques années, quand le volcan s’est contenté d’émettre de volumineux panaches de cendres, mais il vaut mieux protéger des dizaines de milliers de gens plutôt que de les envoyer au casse-pipe.

Évolution de la déformation en Islande. Situation le 10 février 2025 (Source: Met Office)

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No new eruption has occurred yet on the Reykjanes Peninsula. The Icelandic Met Office had predicted the 8th eruption of the series for the end of January 2025. It looks as if it is overdue.As fas as I’m concerned, I thought this was much too soon. Initially, I predicted the next eruption for March 2025 – but not the end of January – then corrected my prediction and wrote it was rather likely to happen around February 15th. The next days will tell us if I was right, like when I said the previous eruption would start on November 20th, 2024.

It seems the scientists at the Icelandic Met Office make their eruptive predictions with the notion that the ascent of magma follows a regular linear movement, which is not true. One day at the Hawaiian Volcano Observatory (HVO), the late Jim Kauahikaua explained me that the ascent of magma in Hawaii beneath Earth’s crust was irregular, with pauses, which made eruptive prediction difficult. It seems to be the same in Iceland.

In its latest update (February 4th, 2025) , the Met Office explains that « deformation measurements continue to show ongoing land uplift and magma accumulation beneath Svartsengi. The amount of magma accumulating beneath Svartsengi is now approaching the lower threshold, believed to be necessary to trigger the next magma intrusion. If we look at the recent eruptions on the Sundhnúkur crater row, they have occurred anywhere between three days and four weeks after reaching this lower threshold. However, this does not mean that the next event will occur within a month, but rather that experience suggests this as the most likely scenario. » We just need to wait and see whhether my prediction is again right this time !

It is clear from what I have just written that eruptive prediction in Iceland is not of major importance. One could almost organize prediction contests around the possible day of an eruption. There may be a window for English bookmakers! In Iceland, we are faced with accretionary volcanism with effusive dynamism. An eruption does not cause human losses; at worst, it causes material losses as was the case in Grindavik.
We have a very different situation from the volcanoes located in the subduction zones, along the Pacific Ring of Fire. In Indonesia or the Philippines, we are dealing with an explosive dynamism, with eruptive phenomena (explosions, pyroclastic flows) that can cause considerable material damage and human losses.
The problem is that we do not know how to predict these eruptions. Because of this inability, one resorts to the precautionary principle : it is better to evacuate people than to risk sending them to certain death. Of course, life in temporary shelters poses health and overcrowding problems, but it is better than a tragic end. Sometimes, evacuations are wrong because no major eruption occurs. This is what happened on Mount Agung in Bali a few years ago, when the volcano simply emitted voluminous ash plumes, but it is better to protect tens of thousands of people than to send them to a certain death.

Péninsule de Reykjanes : une éruption fissurale de longue durée? // Reykjanes Peninsula : a long-lasting fissure eruption ?

La carte géologique qui accompagnait ma note à propos de la 3ème fracture éruptive sur la Péninsule de Reykjanes montre parfaitement à quel point cette région est fracturée. Elle n’est que le reflet de la position de l’Islande sur la dorsale médio-atlantique et du phénomène d’accrétion généré par l’écartement des plaques tectoniques Eurasienne et Nord-Américaine.. Il n’est donc guère surprenant que le magma parvienne à d’infiltrer dans ces fractures et donne naissance à des éruptions fissurales comme celle qui se déroule en ce moment dans la Geldingadalur. Personne se sait pendant combien de temps la lave va s’écouler à la surface de la péninsule. Certains scientifiques avaient misé sur une éruption de courte durée. D’autres ont évoqué des éruptions beaucoup plus longues dans d’autres régions de l’Islande comme celles du Krafla dans le nord de l’île.

Le Krafla se situe lui aussi sur le rift médio-atlantique, à une dizaine de kilomètres au nord-est du lac Myvatn. La région est très active d’un point de vue volcanique et hydrothermal. Les nombreux panaches de vapeur visibles dans la région proviennent des forages géothermiques qui alimentent la centrale électrique toute proche.

Le Krafla est discret en altitude, ce qui s’explique par ses épanchements de laves basaltiques de type aa et plus rarement pahoehoe.

Le volcan a connu 29 éruptions historiques depuis le 17 mai 1724. La lave s’écoule en général le long d’une fissure orientée nord-sud, de plusieurs dizaines de kilomètres de long, dans une zone d’effondrement ou graben. La chambre magmatique se trouve à  3-7 km seulement sous la zone de la faille Elle est si peu profonde que la lave a jailli d’un forage géothermique profond de 1138 m, le 27 avril 1977.

Le 17 mai 1724, a débuté une éruption appelée  » Les feux de Myvatn  » qui a duré 5 ans jusqu’en 1729, en particulier à partir de Leirhnjúkur. Une longue fissure s’est ouverte le 11 janvier 1725 avec des coulées qui ont atteint Reykjahlíð. Trois fermes ont été détruites, mais l’église, construite sur une petite éminence a été épargnée.

En 1746 une nouvelle éruption a eu lieu au nord de Leirhnjúkur. La lave est sortie d’une fissure de 11 km de long. La surface totale recouverte par cette éruption a été de 35 km².

Plus récemment, de 1975 à 1984, une nouvelle série d’éruptions fissurales et de séismes a été observée dans la caldeira du Krafla, en particulier à Leirhnjúkur. Les coulées ont atteint une longueur de 19 km et une épaisseur maximale de 8 mètres. Pendant cette phase éruptive, on a pu mesurer plusieurs épisodes d’inflation et de déflation du plancher de la caldeira. Certains terrains se sont affaissés de 2 à 3 mètres après l’éruption. On a aussi mesuré un écartement des bords est et ouest de la caldeira de 900 mm pendant les 9 ans du cycle, démontrant ainsi que l’ouverture du rift est un processus discontinu.

Reste à savoir maintenant comment évoluera l’éruption sur la Péninsule de Reykjanes. Evénement de courte durée ? Ouverture de nouvelles fractures ? Fontaines de lave ? Eruption s’étendant sur plusieurs mois, voire plusieurs années ? Au stade actuel, les volcanologues n’ont malheureusement pas la réponse. Il faudrait peut-être s’adresser au petit peuple des elfes qui ont élu domicile dans certaines fractures et certaines cavernes. ..

Source : L.A.V.E., Guide des Volcans d’Europe (Krafft, De Larouzière).

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The geological map that accompanied my post about the 3rd eruptive fracture on the Reykjanes Peninsula perfectly shows how fractured this region is. It corresponds to Iceland’s position on the mid-Atlantic ridge and the accretion phenomenon generated by the separation of the Eurasian and North American tectonic plates. It is therefore hardly surprising that the magma should manage to creep into these fissures and trigger fissure eruptions like the one happening now in Geldingadalur. No one knows how long the lava will flow over the surface of the peninsula. Some scientists said it would be a short-lived eruption. Others have referred to much longer eruptions in other parts of Iceland such as the Krafla eruption in the north of the island.

Krafla is located on the mid-Atlantic rift too, about ten kilometers northeast of Lake Myvatn. The region is very active from a volcanic and hydrothermal point of view. The many steam plumes that can be seen in the area come from geothermal boreholes that feed the nearby power station.

Krafla is not a high volcano, which is explained by its basaltic lava type aa and more rarely pahoehoe effusions.

The volcano has gone through 29 historical eruptions since May 17th, 1724. Lava generally flows along a north-south oriented fissure, several tens of kilometres long, in a collapse zone called graben by geologists. The magma chamber is only 3-7 km beneath the fault zone.It is so shallow that lava gushed out of a 1,138 m deep geothermal borehole on April 27th, 1977.

On May 17, 1724, began an eruption called « The Myvatn Fires » which lasted 5 years until 1729, starting  from Leirhnjúkur. A long crack opened on January 11th, 1725 with lava flows that reached Reykjahlíð. Three farms were destroyed, but the church, built on a small hill, was spared.

In 1746 a new eruption took place north of Leirhnjúkur. Lava erupted from an 11 km long fissure. The total surface covered by this eruption was 35 km².

More recently, from 1975 to 1984, a new series of fissure eruptions and earthquakes were observed in the Krafla caldera, in particular at Leirhnjúkur. The lava flows reached a length of 19 km and a maximum thickness of 8 metres. During this eruptive phase, several episodes of inflation and deflation of the caldera floor were measured. Some land subsided 2 to 3 meters after the eruption. Scientists also measured a separation of the east and west edges of the caldera by 900 mm during the 9 years of the cycle, thus demonstrating that the opening of the rift is a discontinuous process.

There remains to be seen how the eruption will develop on the Reykjanes Peninsula now. Will it be a short-lived event? Will there be the opening of new fractures? Lava fountains? Will the eruption last several months or several years? At this stage, volcanologists unfortunately do not have the answer. Perhaps they should address the little elven people who have made their home in some fractures and caverns. ..

Source: L.A.V.E., Guide des Volcans d’Europe (Krafft, De Larouzière).

Vue de l’éruption dans la Geldingadalur (Capture image webcam)

Champ de lave du Krafla (Photo : C. Grandpey)

Site de Leirhnjúkur (Photo : C. Grandpey)

Energie hydrothermale dans la région du Krafla (Photo : C. Grandpey)

La tectonique italienne et le dernier séisme // Italian tectonics and the latest earthquake

drapeau-francaisDans la région du centre de l’Italie qui vient d’être secouée puissant séisme, les secousses sismiques sont relativement fréquentes. L’Italie dans son ensemble connaît de nombreux séismes peu profonds, répartis principalement le long de la chaîne des Apennins qui longe la côte nord-est du pays. Généralement, ces séismes ne sont pas très forts, avec une magnitude maximale de M 5, mais neuf événements de M 6 ou plus ont été enregistrés au cours du siècle écoulé. Cette activité sismique est le résultat de la situation de l’Italie qui se trouve au cœur même de la lente collision entre les plaques eurasienne et africaine qui a, entre autres, contribué au soulèvement des Alpes.
Il est donc assez surprenant de constater que le mécanisme qui régit les tremblements de terre dans le centre de l’Italie présente les caractéristiques des séismes d’extension – produits par un étirement de la croûte terrestre – et non de compression, comme on pourrait s’y attendre. L’extension se fait dans la direction nord-ouest / sud-est, en angle droit par rapport à la chaîne des Apennins.
Le phénomène s’explique en étudiant l’histoire tectonique de la Méditerranée occidentale. Plutôt que de faire partie des derniers vestiges d’un grand océan qui aurait été en grande partie détruit par la subduction entre la plaque africaine et la plaque eurasienne, la croûte océanique de la région s’est formée par une accrétion d’arrière-arc au cours des 40 derniers millions d’années, alors que la zone de collision migrait vers le sud et s’éloignait de l’Europe, provoquant un étirement la croûte dans la plaque supérieure.

Ainsi, bien que dans un vaste contexte régional on ait une collision entre deux plaques, à un niveau plus local, l’accrétion d’arrière-arc actuelle dans la mer Tyrrhénienne au sud-ouest semble être un important moteur de la tectonique en Italie, dans la mesure où les failles de chevauchement qui ont façonné les Apennins se trouvent maintenant réactivées sous forme de failles extensives normales. Malheureusement, cette évolution tectonique ne rend pas les séismes moins dévastateurs quand ils se produisent.

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drapeau-anglaisEarthquakes in the region where the latest deadly event occurred are not unusual. Italy experiences frequent shallow earthquakes, mainly distributed along the Apennine mountain range that runs along the northeast coast. Typically these earthquakes are smaller, with an M 5 at most, but nine with a magnitude 6 or greater have occurred in the last hundred years or so. All this activity is the result of Italy being right in the thick of the slow collision between the African and Eurasian plates that has, amongst others, resulted in the uplift of the Alps.

It is therefore quite surprising to see that the focal mechanism for the earthquakes in central Italy is characteristic of an extensional earthquake, due to stretching of the earth’s crust, not a compressional one. The extension is oriented in a northeast-southwest direction, at right angles to the Apennine range:

This can be explained by looking at the tectonic history of the western Mediterranean. Rather than being the last remnants of a large ocean that has been mostly destroyed by subduction as Africa and Europe move together, the oceanic crust here has actually all been created by back-arc spreading in the last 40 million years or so, as the collision zone has migrated south and east away from Europe, stretching out the crust in the over-riding plate as it does so.

So although at a broad regional scale two plates are colliding, at a more local level the current back-arc spreading in the Tyrrhenian Sea to the southwest appears to be a major driver of tectonics in Italy, to the extent that thrust faults that built up the Apennines are now being reactivated as extensional normal faults. Unfortunately, this switch doesn’t make the earthquakes themselves any less damaging when they do occur.

Seismes italie

Source: IPG.