Déformation active et récente, et structuration tectonosédimentaire de la marge sous-marine algérienne

Important issues in seismic hazard assessment arise from slow convergent plates that are less easy to solve than in subduction zones. North Africa is a major study area in this context to study the reactivation in compression of a complex Cenozoic passive margin. This work based on the MARADJA'03 and MARADJA2/SAMRA'05 cruises data (multibeam bathymetry, seismic-reflection, side-scan sonar, backscattering, CHIRP, gravimetry) made possible for the first time a characterization of the multi-scale structure of the offshore Algerian margin. Sedimentary (among which, sediment instabilities) and tectonic (geomorphology, folds, faults) records reveal large recent and active structures as well as the geological inheritage of the margin. Two main tectonic styles are identified: strike-slip features to the west; and reverse to the centre and east: blind faults (Plio-Quaternary) verging to the north (opposite to preexisting features) expressed as asymmetrical folds, sub-perpendicular to the convergence direction and often en echelon. These faults (minimum long-term shortening rate over all the structures: 0.1-0.6 mm/yr) may all trigger M=6-7.5 events (among them, the Khayr al Din fault near Algiers). Among them, the fault associated with the Boumerdes earthquake (21/3/2003, Mw=6.8) would continue to the surface by flats and ramps creating piggy-back basins (up to 60 km seaward) or rollovers (on the slope). A large part of the deformation resulting from NNW-SSE Africa-Eurasia convergence (~5 mm/yr at the longitude of Algiers) is accommodated at the foot of the Algerian margin, which could indicate, with the compressionnal flexure of the deep basin, a future subduction inception.La convergence lente entre plaques pose d'importants problèmes d'évaluation du risque sismique, moins faciles à résoudre que dans les subductions. Ainsi l'Afrique du Nord est un chantier majeur pour étudier la réactivation en compression d'une marge passive cénozoïque complexe. Cette étude basée sur les campagnes MARADJA'03 et MARADJA2/SAMRA'05 (bathymétrie multifaisceau, sismique-réflexion, réflectivité, CHIRP, gravimétrie, SAR) permet de caractériser pour la première fois la structure multiéchelle de la marge sous-marine algérienne. L'enregistrement sédimentaire (dont instabilités sédimentaires) et tectonique (géomorphologie, plis, failles) révèle de grandes structures récentes et actives, ainsi que l'héritage géologique de la marge. Deux grands styles tectoniques sont identifiés: décrochant à l'ouest, et inverse au centre et à l'est, où des failles aveugles néoformées (plio-quaternaires) à pendage sud (opposé aux structures préexistantes), sub-perpendiculaires à la direction de convergence et souvent en échelon, génèrent des plis asymétriques. Ces failles (à vitesse minimale long-terme de raccourcissement de 0.1-0.6 mm/an) peuvent générer des séismes de M=6-7.5 (dont la faille de Khayr al Din près d'Alger). Parmi elles, celle associée au séisme de Boumerdès (21/5/2003, Mw:6.8) se prolongerait à la surface par des replats et rampes, créant des bassins en piggy-back (jusqu'à 60 km au large) ou rollover (sur la pente). Une grande part de la déformation liée à la convergence Afrique-Europe NNO-SSE (~5 mm/an à la longitude d'Alger) est donc accommodée en pied de marge algérienne, ce qui indiquerait, avec la flexion en compression du bassin adjacent, une future initiation de subduction