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Le DALLOL revisité : entre explosion phréatomagmatique, rifting intra-continental, manifestations hydrothermales et halocinèse

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  • Schematics Ltd

Abstract and Figures

Le célèbre site du Dallol se situe au coeur d’une série évaporitique de 2 200 m d’épaisseur dans la plaine Danakil, au nord-est de l’Éthiopie. Pour appréhender les divers objets géologiques présents dans cette plaine, nous exerçons un regard croisé entre l’approche magmatique et son cortège de manifestations hydrothermales et l’halocinèse et les paragenèses salifères. Force est de constater que chacun de ces deux mécanismes (magmatisme et/ou tectonique salifère) serait potentiellement susceptible de rendre compte des divers phénomènes rencontrés dans la plaine Danakil
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:A9I>;?/;>>1?<;:01:@-AD<;5:@?01<>I8JB191:@0A@-.81-A
La dépression Danakil forme un bassin inté-
rieur d’environ 185 x65 km situé dans le nord-est
de l’Éthiopie, à 70 km de la mer Rouge. Cette plaine
se trouve aujourd’hui à une altitude moyenne de
120 m. Le climat est aride et c’est l’un des
endroits les plus chauds de la planète. La pluvio-
métrie est inférieure à 200mm/an et la tempéra-
ture moyenne annuelle est de 45°C.
La plaine Danakil se situe au début de la
branche descendante du point triple de l’Afar
qui connecte les deux structures de rift océani-
sées que sont la mer Rouge et le golfe d’Aden au
rift est-africain intracontinental. L’ouverture de
ce dernier a créé un graben d’effondrement qui
a été alternativement occupé et isolé de la mer et
où se sont déposés des milliers de mètres d’éva-
porites qui forment aujourd’hui le sous-sol de la
plaine Danakil.
L’activité volcanique de cette zone, sous le
contrôle du point chaud de l’Afar, a été intense
avec une série de volcans actifs dont le plus célè-
bre est l’Erta Ale et son lac de lave permanent
/2 ( . Les deux tiers sud de la dépres-
sion sont couverts de roches volcaniques alors
que le tiers nord est constitué d’évaporites riches
en sels et en potasse. Cette série évaporitique a
une puissance de 2 200 m, reconnue par explora-
tion sismique.
Plusieurs objets géologiques ornent la plaine
Danakil : mont Dallol, P %7-@5:3 $5:7 Q P 8-/7
9;A:@-5: Q P ;>?1?4;1 9;A:@-5: Q P $;A:0 9;A:
@-5: Q253 . Le mont Dallol, le plus célèbre d’en-
tre eux, se situe dans la partie nord de la plaine,
au centre des séries d’évaporites, dans le prolon-
gement de l’axe du rift est-africain au nord des
volcans Gada Ale, Alu, Dalaffilla, Borale Ale et
Erta Ale. Le Dallol est connu aussi pour ses
manifestations hydrothermales spectaculaires
dont l’explosion « phréatomagmatique » histo-
rique de 1926. Il est entouré de dépôts stratifiés
de gypse qui forment, avec les horizons salés,
des cheminées de fées spectaculaires.
Données environnementales
La plaine Danakil et le Dallol sont longtemps
restés ignorés du public. Les premiers récits des
colons européens dans la région datent des
XVIIeet XVIIIesiècles, mais il est peu probable
que le mont Dallol ait été exploré compte tenu
des conditions hostiles (climat, émanations de
gaz toxique, instabilité politique). Aujourd’hui
encore, le Dallol se situe dans une zone difficile
d’accès les rares visiteurs ne peuvent passer
que quelques jours sur place. Par ailleurs, une
polémique autour des droits d’exploitation de la
G&'
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Le DALLOL revisi:
entre explosion phatomagmatique, rifting intra -
continental, manifestations hydrothermales et halocinèse
Michel DETAY
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LAVE N° 151 - JUILLET 2011 G&'
potasse que le gouvernement éthiopien a confiés
à des sociétés étrangères a entraîné la colère des
Afars qui considèrent que le monopole de l’ex-
traction de leur sous-sol leur revient. En réac-
tion, les Afars auraient miné certains points stra-
tégiques. Il règne également une certaine instabi-
lité entre Afars et Érythréens. Sur le plan géo -
stratégique, il apparaît difficile que l’Éthiopie
soit indéfiniment privée d’un accès à la mer et
par conséquent à la merci de la République de
Djibouti, de l’Érythrée ou encore du Kenya qui
orchestrent le montant des taxes de transit mari-
time aux seuls dépens de l’Éthiopie.
Début 2011, les consignes du ministère des
Affaires étrangères étaient les suivantes : P TA:1
2-H;: 3I:I>-81 81? 0I<8-/191:@? @;A>5?@5=A1? 0-:? 81?
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1@<;85/51>?-2->?59<;?I1<->81?-A@;>5@I?I@45;<51::1? Q
Toute visite est donc compliquée, la zone reste
instable et des escarmouches se produisent
encore régulièrement. Les circuits sont donc
nécessairement organisés et il est difficile de sor-
tir des sentiers «balisés» d’autant que l’on déplore
la disparition, toujours inexpliquée, de quelques
touristes dans le mont Dallol. Cepen dant, l’im-
plantation récente d’une base militaire dans la
région a contribué à pacifier la zone. L’obligation
d’être accompagné par une escorte militaire est un
peu du folklore, voire contribue significativement
au financement de la base militaire, mais il semble
que la région soit encore assez sensible.
Il n’est possible d’accéder au Dallol que pen-
dant quelques mois par an et, même en plein
hiver, la chaleur y est très élevée. Les marches
d’approche sont éprouvantes et dangereuses. Le
terrain, constitué d’évaporites dans des états
divers d’altération, héberge de très nombreuses
cavités. Cet environnement de roches salines alté-
rées est très agressif et chaotique. Il est utile de
porter des gants pour éviter de se couper, il faut
emporter des réserves d’eau significatives, l’atmo-
sphère près des solfatares est irrespirable et le
port d’un masque à gaz (ABEK) est une néces-
sité, l’environnement sursalé peut provoquer des
gênes respiratoires voire des œdèmes... En langue
Afar, Dallol signifie «désintégré» ce qui rend bien
compte de l’atmosphère qui y règne. Il s’agit bien
d’aller visiter le jardin du diable!
Problématique
En consultant la bibliographie dédiée au
Dallol, on a le sentiment d’un voyage dans le
temps et de revenir aux vieilles querelles entre
neptunisme, vulcanisme et plutonisme. Le nep-
tunisme considérait que tout provenait d’un
processus sédimentaire ; le plutonisme, cher à
Buffon, faisait appel à un magmatisme profond
devenant vulcanisme lorsqu’il émerge en surface.
Pour remettre ces objets géologiques en pers-
pective, nous nous interrogerons sur la nature
des séries évaporitique et leurs paragenèses qui
peuvent être influencées par l’environnement
volcanique et d’éventuelles intrusions magma-
tiques, mais aussi (et surtout) par sa maturité
géochimique dictée par l’halocinèse. Nous effec-
tuerons des regards croisés entre les diverses dis-
ciplines géologiques et interpréterons la compo-
sition chimique de certaines sources thermales
pour tenter d’appréhender leur fonctionnement
et leur origine. Nous verrons que l’hydrologie et
l’hydrogéologie sont des éléments déterminants,
bien que rarement évoqués. Puis nous tenterons
de dégager quelques analyses quant à la nature
des objets géologiques. Nous nous concentre-
rons sur l’objet géologique «Dallol» et revien-
drons sur quelques définitions pour mieux
appréhender sa nature réelle. Pour finir, nous
reca drerons l’objet dans son contexte géostraté-
gique et nous nous poserons la question de son
devenir: entre géoparc dédié à un géotourisme
improbable et anecdotique ou satellite insigni-
fiant d’une future exploitation industrielle
majeure. En guise de conclusion, nous souligne-
rons l’incomplétude de notre analyse ainsi que le
trop fort cloisonnement qui perdure dans les
diverses disciplines des géosciences.
La série évaporitique
Ces dépôts sont les témoins d’une grande
crise environnementale qui a affecté l’ensemble
de la dépression de l’Afar. Ce phénomène, bien
que de plus faible ampleur, est comparable à la
crise de salinité messinienne (dont le paroxysme
s’est produit entre 6 et 5,3 Ma) en Méditerranée.
L’Afar devait alors être ford’une mosaïque
de lagunes sursalées, entourées d’aires émergées,
ravinées et souvent encroûtées de sel. Un pay-
sage semblable à celui qu’offrent aujourd’hui la
mer Morte ou le lac Assalé (République de
Djibouti), dont les plans d’eau se situent
respectivement à – 403 m et – 153 m sous le
niveau océanique.
La dépression Danakil n’a été physiquement
séparée de la mer Rouge que très récemment, il
y a juste 32000 ans, par une activité volcanique
proche du golfe de Zula +;:-@@51@-8, La
série évaporitique est donc Pleistocène. L’action
combinée du rifting continental (taphrogénèse),
induisant un effondrement normal (graben),
doublé par des entrées périodiques d’eau de mer,
9
MICHEL DETAY " $(%&G
est la théorie généralement invoquée pour ren-
dre compte de cette importante série évapori-
tique. La série est très stratifiée et on y observe
divers dépôts de carbonates, de sulfates et de
chlorures de sodium, de calcium et de magné-
sium. Sous le terme «évaporite», on désigne
essentiellement trois familles de roches d’une
grande importance géologique et économique :
le sel gemme ou halite (NaCl) ; le gypse
(CaSO42H2O) et l’anhydrite (CaSO4) et la
potasse, sous la forme de sylvine (KCl), de sel
double de magnésium et potassium ou carnallite
(KMgCl36H2O) et la kaïnite (MgSO4KCl3H2O).
L’isolement temporaire d’étendues d’eau de
mer conduit par évaporation à la précipitation
des sels dissous, dans l’ordre inverse de leur
solubilité. Dans le cas du Danakil, il est probable
que ce phénomène ait été facilité non seulement
par le rifting, mais également par des phéno-
mènes d’eustatisme et de glacio-eustatisme
Pleistocène (fluctuations verticales du niveau du
plan d’eau océanique couplé ou non à l’augmen-
tation de l’épaisseur de la banquise), comme
pour la crise messinienne en Méditerranée.
Cependant, la puissance des couches d’éva-
porites du Danakil et la courte période pendant
laquelle elles se sont déposées amènent à s’inter-
roger sur les mécanismes impliqués pour rendre
compte de telles épaisseurs de sel déposées en
un temps si court (30 kan). En effet, pour fixer
les idées, rappelons que l’évaporation d’une
colonne d’eau de mer de 1 000 m de hauteur ne
déposerait, en s’asséchant, qu’une colonne de
sels de l’ordre de 16 m (0,5 m de gypse, 12 m de
halite et environ 3,5 m de sels de potassium et de
magnésium). Ainsi, pour obtenir une série
évaporitique de 2 200 m de puissance, il faudrait
évaporer 137,5 km d’océan. Cet ordre de gran-
deur pose la question de la véracité d’un modèle
qui ne prendrait en compte que l’évaporation
d’eau de mer. Faut-il P B501>8- 91> Q1.
Classiquement, deux théories principales
émergent :
– le modèle « standard » qui ne considère que
l’évaporation d’eau de mer (d’où le terme
évaporites) ;
– le modèle «hydrothermal » qui complète le
modèle standard ou s’y substitue en faisant appel
à des apports minéraux par des fluides hydro-
thermaux : un mécanisme proche du fonction-
nement des fumeurs noirs de dorsales médio-
océaniques.
Enfin, il convient de signaler que les roches
salines constituent un facteur d’instabilité car
elles fluent sous de faibles contraintes (le sel
gemme à 120 °C, sous 300 kg, file lentement
sous une presse). Le poids des sédiments sus-
jacents et le gradient géothermique contribuent
à la tectonique salifère ou halocinèse. Celle-ci est
responsable des dômes de sels, plis diapirs,
décollements, chevauchements et autres char-
1. Aphorisme 125 de Nietzsche dans P 13-5?-B;5> Q.
I<L@?01.5?/4;25@1-A?A001?8-/7 ;A:@-5:N 1@-E
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riages que l’on rencontre couramment dans les
séries évaporitiques. Par ailleurs, les évaporites
sont sensibles à la pression et à la température,
ce qui induit des paragenèses importantes au
cœur des séries.
Exploitation de la potasse et des sulfures
La potasse est exploitée depuis 1906 de ma -
nière quasi continue. Les sulfures ont été extraits,
notamment sur le site du mont Dallol, dans les
années 40 à 50. L’horizon principal de potasse
est connu sous le nom de P ;A?@;:2;>9-@5;: Q La
réserve estimée de cette entité est de 40 km3.
La potasse est un terme générique qui
désigne un mélange de carbonate de potassium
et de chlorure de potassium. La potasse ne fait
pas l’objet d’une cotation continue comme le
pétrole ou les matières premières. Son prix est
donc « libre» et fluctue en fonction de l’offre et
la demande. Le prix à la tonne a cependant
considérablement augmenté ces dernières
années oscillant, en 2008, entre 625 US$/t et
1 000 US$/t (prix ?<;@. 90 % de la potasse pro-
duite est utilisée pour fabriquer des engrais. En
2007, d’après la FAO, la demande annuelle était
de 30 millions de tonnes de potasse. Toujours
d’après la FAO, la demande devrait continuer de
croître de l’ordre de 3% par an.
Les Italiens ont été les premiers à exploiter la
potasse du Danakil. T. Pastori a exploité le gise-
ment de carnallite des P8-/7 ;A:@-5:?Q dès 1906.
La P;9<-3:5- 5:1>->5- ;8;:5-81Q (CMC) avait
installé sa base sur le mont Dallol, probablement
pour éviter les inondations de la plaine en saison
des pluies. En 1917-18, une ligne de chemin de fer
de 74 km reliait le Dallol au port de Mersa Fatma,
en Érythrée. Il semble que la potasse du Dallol ait
joué un rôle dans l’alimentation des Alliés durant
la Première guerre mondiale.
L’exploitation s’est concentrée autour des
8-/7 ;A:@-5:? jusqu’en 1929, en raison de la
tension croissante des relations entre l’Italie et
l’Éthiopie et de la valeur marchande de la
potasse sur la scène internationale. Près de
70 000 tonnes de potasse auraient été extraites
durant cette période. L’exploitation a été sabotée
par les Italiens à l’arrivée des Anglais, en 1941, ce
qui explique le village fantôme que l’on peut
encore observer aujourd’hui.
En 1949, la concession a été rachetée par le
P -88;8 #;@-?4 -3:1?5A9 -:0 %A8<4A> 5:1?
@45;<5-: ;9<-:E 595@10 Q qui a également
exploité des sulfures notamment du m ont
Dallol. En 1954, la société américaine P #->
?;:?;9<-:E Q rachète la concession et découvre
et exploite un dépôt de sylvine estimé contenir
171 Mt à 31-34% de KCl, au lieu dit A?81E. Une
seconde zone >1?/1:@ a également été identifiée
(12 Mt à 25% de KCl). En plus des exploitations
superficielles, une mine traditionnelle a été utili-
sée, mais elle a dû être rapidement abandonnée à
cause des nombreuses arrivées d’eau souter-
raine. C’est à cette société que nous devons les
premières études sérieuses de la zone. En effet,
elle a entrepris des prospections géophysiques
gravimétrique et magnétique, des études géolo-
giques et la réalisation de 139forages de recon-
naissance totalisant 14 611m. L’exploitation a
été arrêtée en 1967 à cause de diverses tensions
politiques. Deux forages de reconnaissance de
975 m de profondeur, au sud du mont Dallol,
n’ont recoupé que des horizons salifères. Ils
auraient notamment recoupé les mêmes hori-
zons que ceux exploités à Mursely. Les autorités
éthiopiennes n’ont cependant pas hésité à multi-
plier surface et puissance des horizons de
potasse, faisant ainsi passer les réserves poten-
tielles à plusieurs milliards de tonnes ! Évidem-
ment, cela a redonné de l’appétit aux investis-
seurs et aiguisé les convoitises des multinatio-
nales. Une quinzaine de concessions auraient
ainsi été tracées à la hâte par le gouvernement
éthiopien et proposées aux investisseurs.
Aujourd’hui, les Canadiens P 88-:- #;@-?4
;>< Q ont obtenu le droit d’acquérir trois
concessions au sein d’un ensemble de 161 km2
dans la dépression Danakil pour y exploiter de la
potasse. Ils ont le projet de réaliser 12 500 m de
forages de reconnaissance et 45 km de profils
sismiques 2D, l’exploitation devant démarrer
début 2012. Notons qu’une de leurs concessions
%-5:57 englobe le site du mont Dallol2.
D’autres conglomérats industriels seraient
intéressés. Diverses P 0A1? 058531:/1? Q seraient
poten tiellement en cours (forages, prospection
sismique...) pour préciser la géométrie des hori-
zons de potasse et localiser les zones d’exploita-
tion. Les techniques d’exploitation ont évolué et,
pour s’affranchir des risques d’éboulement et
d’invasion d’eaux souterraines, l’exploitation
consiste à injecter de l’eau sous pression pour
dissoudre les sels. La saumure ainsi créée est
alors récupérée et ira décanter et précipiter dans
de vastes bassins superficiels.
Magmatisme et/ou halocinèse ?
Deux principaux mécanismes peuvent être
invoqués pour rendre compte des objets géolo-
giques présents dans la plaine Danakil.
Magmatisme et hydrothermalisme
Dans la mesure où on se trouve sur le rift est-
africain et que les édifices volcaniques sont
omniprésents, le premier réflexe est d’invoquer
des phénomènes volcaniques ou para-volca-
2. http://www.allanapotash.com/s/Ethiopia_Project.asp?ReportID=373997
11
MICHEL DETAY " $(%&G
niques pour rendre compte des divers phéno-
mènes observés dans la plaine Danakil.
On fait appel, de manière récurrente, à la pré-
sence possible d’une intrusion magmatique au
sein de la série évaporitique 0E71. Cette intru-
sion était suspectée par la présence d’une ano-
malie gravimétrique au sein de la série évapori-
tique. Cela paraît effectivement possible, le rift
Afar ayant été très actif. On se souvient notam-
ment de la mise en place, en 2005, sous les vol-
cans Dabbahu et Gabho 180 km au sud du
Dallol), d’une intrusion de 2,5 km3de magma
(dyke de 60 km de long et de 8 m de large) entre
2 et 9 km de profondeur +)>534@ 1@ -8 ,.
L’intrusion suspectée imposerait un gradient
géothermique élevé et l’hydrothermalisme asso-
cié pourrait rendre compte des divers phéno-
mènes observés: solfatares du Dallol, explosion
phréatique, sources chaudes, geysers... En effet,
au contact d’une intrusion, l’eau est mobilisée
sous une forme de fluide supercritique, qui pos-
sède des propriétés intermédiaires entre celles
d’un gaz et d’un liquide, et circule dans l’encais-
sant avec une forte interaction entre roche et
fluide, la transition liquide-gaz se produisant
lorsque le fluide arrive en surface (ébullition et
condensation). Les fluides hydrothermaux pro-
viennent de plusieurs réservoirs (manteau,
croûte, encaissant, hydrosphère, atmosphère) et
participent au cycle des molécules H2O et CO2
entre atmosphère et manteau. Les éléments
volatils participent aux processus géochimiques
de dissolution – circulation – précipitation des
nombreux éléments chimiques mobilisés for-
mant ainsi de nouvelles associations minérales.
Halocinèse et paragenèses salifères
L’environnement volcanique ne doit cepen-
dant pas nous faire oublier la présence de
2 200 m d’évaporites récentes qui sont nécessai-
rement en cours d’ajustements 4-8;/5:J?1 et
d’évolution géochimique <->-31:J?1? L’halo ci -
nèse est le terme générique qui regroupe les
divers phénomènes qui peuvent amener les
masses de sel à évoluer et à se déplacer au sein
d’un ensemble sédimentaire épais. Certains élé-
ments peuvent évoluer au sein d’une série éva-
poritique : le gypse enfoui sous 600 m de sédi-
ments peut se transformer en anhydrite à une
température de 45°C; les divers sels primaires,
notamment la bischofite et la carnallite, peuvent
évoluer dans des conditions similaires de pres-
sion et de température. Les paragenèses peuvent
également entraîner des variations importantes
de volumes entre les phases concernées. Enfin,
ces formations peuvent avoir un comportement
ductile dès qu’elles sont recouvertes par une cer-
taine épaisseur de sédiments. Ces mécanismes
d’halocinèse sont bien connus et sont à l’origine
des diapirs de sels et des déformations plas-
tiques, liées aux charges différentielles, que l’on
rencontre très fréquemment au sein des séries
sédimentaires. Dans le sous-sol Danakil, il est
logique que des phénomènes d’halocinèse soient
responsables de la mise en mouvement de cer-
tains horizons au sein de cette formation, d’au-
tant que le gradient géothermique y est élevé,
imposé par le point chaud de l’Afar. Cette thèse
est développée par C.-J. Talbot qui montre que
700 m de sédiments sont suffisants pour provo-
quer des migrations importantes au sein d’une
série évaporitique.
Les mécanismes géochimiques impliqués
dans l’halocinèse libèrent de l’eau et des solu-
tions sursaturées peuvent alors se former et évo-
luer au sein de la formation évaporitique et par-
ticiper, voire provoquer, d’autres cycles géochi-
miques. Ces cycles autogènes pourraient donc
être à l’origine des sources sursaturées que l’on
observe dans le Dallol et la plaine Danakil.
Le rôle discriminant des fluides
Les gisements de potasse peuvent se décom-
poser en deux groupes : ceux qui sont riches en
MgSO4caractérisés par une paragenèse en
accord avec la logique d’évaporation-précipita-
tion de l’eau des océans actuels, et ceux qui sont
pauvres en MgSO4et qui ne peuvent pas s’expli-
quer par le seul mécanisme d’évaporation de
l’eau de mer. Ces derniers sont caractérisés par la
présence d’halite, sylvine, carnallite ±trachyhy-
drite ±bishofite ±gypse et anhydrite. L’origine
de ce dernier groupe est toujours l’objet de
controverses au sein de la communauté scienti-
fique +->051,.
Les gisements de potasse du Danakil appar-
tiennent majoritairement au groupe pauvre en
MgSO4, mis à part la zone inférieure de la forma-
tion ;A?@;: où se trouve de la kaïnite. L’analyse
des diverses coupes de forages des premiers
500m d’évaporites laisse présager le rôle prépon-
dérant d’un mécanisme de rifting couplé à des
remontées de saumures d’origine hydrothermales
riches en CaCl2, Na, K et Ca et pauvres en Mg et
SO4. L’émergence de ces saumures aurait créé
des lacs qui ont produit des évaporites, non-
marines, pauvres en MgSO4. Ce mécanisme
aurait donc prévalu, sauf pendant la période
se seraient déposés les horizons de kaïnite (intru-
sion marine). Au cœur du gisement de potasse
;A?@;: 2;>9-@5;: les évolutions entre niveaux
de kaïnite et niveau de sylvinite proviendraient
d’un processus à dominante marine, pour le pre-
mier membre, et d’un processus majoritairement
hydrothermal pour le second.
Dans la partie nord de la plaine Danakil, on
rencontre des émergences riches en MgCl2et
12
LAVE N° 151 - JUILLET 2011 G&'
KCl en plus du CaCl2. La région est caractérisée
par la présence de nombreux points d’eau sursa-
turés en divers sels notamment au sud-ouest du
mont Dallol : à P $;A:0 ;A:@-5: Q proche de
P ;>?1?4;1 ;A:@-5: Q et de P 8-@ ;A:@-5:Q.
Une des sources proches des P8-/7 ;A:
@-5: Q produit de la bischofite (Mg Cl26H2O)
– dont la nature a été confirmée par diffraction
X. La température de cette saumure a été mesu-
rée à 130 °C. Dès que l’on en prélève une partie,
on assiste à la cristallisation de bischofite et de
carnallite. La mise à l’atmosphère entraîne rapi-
dement une altération, par dissolution du MgCl2
en sels de potasse (carnallite et sylvine). Ce lac a
représenté un des principaux points de prélève-
ment de l’exploitation de T. Pastori.
On dénombre de nombreuses manifestations
hydrothermales sur le mont Dallol. Les sources
présentent des concentrations élevées en sel
(jusqu’à 525 g/l) et un pH souvent très acide.
D’une manière générale, la concentration en sels
dissous est fonction de la température. Une
autre série d’émergences, riche en FeCl2, sulfure
et Mg, est présente dans la zone géothermale
autour du mont Dallol. Ce serait un indicateur
d’une forte interaction entre de l’eau souterraine
surchauffée et le magmatisme. Interaction
confirmée par un enrichissement en 18 O
+;:25-:@5:51@-8, indiquant des échanges
isotopiques avec des eaux hydrothermales pro-
venant d’une intrusion ou du plancher océa-
nique (voire de la recirculation d’eau de mer pro-
venant de la mer Rouge).
Le lac Assal, qui n’est qu’à environ 3 km au
sud du P %7-@5:3>5:7 Q (structure circulaire d’une
centaine de mètres de diamètre et d’une quin-
zaine de mètres de hauteur formée d’évaporites
stratifiées), est alimenté par quelques sources de
saumures qui s’avèrent être des points d’émer-
gence de la nappe. La dépression Danakil étant
remarquablement plate, ce lac se déplace en
fonction du vent et son extension est donc varia-
ble. Il se remplit pendant la saison des pluies
puis diminue au fil du temps durant la saison
sèche. Ce mécanisme participe à la remise en
solution et à la reprécipitation de sels en surface
créant un niveau superficiel induré de 3-4 m
d’halite (pouvant atteindre localement 30 m
d’épais seur) présente sur toute la surface de la
plaine Danakil. Les apports en eau du lac sont
irréguliers car le réseau hydrographique a un
débit intermittent. Un orage peut cependant
apporter suffisamment d’eau pour recouvrir la
plaine de sel de plusieurs centimètres d’eau.
Nous reprenons les résultats analytiques de
onze points d’eau +;3-  1@ -8 , /2
@-.81-A  pour tenter de faire émerger une voie
discriminante entre neptunisme et plutonisme.
La réinterprétation de ces analyses met en évi-
dence trois pôles géochimiques 253 <-31  
– un groupe à dureté magnésienne élevée, où
Mg > à la somme des autres cations, représen-
tant les émergences de saumures, probablement
autogènes, provenant de l’horizon de bishofitte
proche des 8-/79;A:@-5:. Ce sont les sources 4,
5, 6 et 7 caractérisées par un pH bas (3), une
température élevée à très élevée, une dominante
hyperchlorurée calcique et magnésienne;
– un groupe à dureté moyenne, de minéralisa-
tion à la fois chlorurée sodique, calcique et
magnésienne, représentant la nappe aquifère et
ses émergences en divers points de la plaine
Danakil. Les prélèvements 8 à 10 et le site 12 des
geysers ont une température moyenne, un pH
plus élevé (6) et un fluor bas ;
– un groupe à dureté faible, où Na> à la
somme des autres cations, et présence de H2S
signalant l’origine hydrothermale probable
proche du mont Dallol. Ce sont les sources 1, 2,
et 3 qui montrent un pH très bas, une tempéra-
ture très élevée ; elles sont à dominante hyper-
chlorurée sodique, avec présence de fer, de sul-
Source
T
°C pH K
g/l
Na
g/l
Ca
g/l
Mg
g/l
Fe
g/l
Cl
g/l
F
ppm
Li
ppm
SO4
g/l
HCO3
ppm
H2S
ppm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
> 107
105
41
110
70
34
30
0,5
< 0,5
<1
3,5
3
<3
6,1
5,9
6,6
3,57
2,13
5,88
0,56
3,6
8,3
7,64
5,18
5,19
6,04
1,55
101
101
92,5
1,1
1,95
4,2
3
68,3
69,8
62,6
97
6,74
1,37
3,44
4,9
6,28
8,14
7,04
27,78
21,5
33,2
4,09
2,91
1,39
5,26
92,2
104
81,4
84,8
5,24
6,96
5,82
3,04
6,17
7,52
9,41
1,57
0,8
1,79
2,26
182,7
184,2
184
276
312
263,3
272
170,4
169,8
173,3
161,5
37,5
42
49
2
20,3
4,3
6
1,3
2,8
4
5,5
4,4
7
5,2
4,1
8,8
10
3,3
3
4
0,5
2,97
4,91
3,4
0,085
0,49
0,52
0,04
0,28
0,31
0,21
1,22
0
0
0
0
0
0
0
69
146
147
85
1,3
1,31
4,6
0
0
0
0
0
0
0
0
&-.81-A :-8E?1?/4595=A1?01=A18=A1??;A>/1?018-<8-5:1-:-7580T-<>J?;3-1@-89;0525I
13
MICHEL DETAY " $(%&G
fates et d'hydrogène sulfuré. Le point 11 s’appa-
rente à cette famille avant son enrichissement en
fluides hydrothermaux.
Cette région est donc caractérisée par des
mélanges complexes de fluides provenant de
plusieurs origines :
– des saumures provenant de la diagenèse des
évaporites. Elles émergent en divers points de la
plaine à la faveur d’un réseau de fracture ou de
poches de dissolution. Elles sont mobilisées soit
par le gradient géothermique, soit par la diage-
nèse des évaporites, soit par les deux. Elles se
rencontrent notamment dans les 200 premiers
mètres qui occupent par endroits de véritables
cavités au sein de la série sédimentaire ;
– des eaux souterraines provenant probable-
ment d’un mélange entre des eaux profondes
« géothermales » plus ou moins contaminées par
des infiltrations d’eau de mer, le tout transformé
en saumures lors de leur migration au cœur
d’horizons d’évaporites. Elles sont principale-
ment mues par le gradient géothermique. Elles
constituent notamment les sources localisées
dans la structure du mont Dallol ainsi que le
point 11, ce qui laisse présager d’une migration
nord-sud, dans l’axe du rift, et donc d’une ori-
gine marine au moins partielle;
– des eaux superficielles et souterraines
récentes provenant des précipitations. Elles
constituent le premier niveau aquifère. Ces eaux
participent aux inondations périodiques de la
plaine Danakil et à l’alimentation du lac Assale.
Elles sont responsables de la remobilisation des
sels superficiels de la plaine Danakil. Ce sont ces
mêmes eaux qui devaient être responsables des
émergences dans la mine qui a du être fermée
suite à son inondation.
Le Dallol revisité
Compte tenu de ce qui précède, nous allons
passer en revue les divers phénomènes possible-
ment impliqués pour rendre compte des divers
objets géologiques de la plaine Danakil :
– l’émergence des divers reliefs ;
– le site des geysers ;
– l’explosion phréatique au P 8-/7 ;A:@-5:Q
de 1926 ;
– le mont Dallol ;
– les manifestations hydrothermales du mont
Dallol.
Émergences des divers reliefs
D’après C.-J. Talbot, les principaux reliefs
émergents dans la plaine Danakil (mont Dallol,
%7-@5:3 >5:7 8-/7 9;A:@-5: ;>?1?4;1 9;A:@-5:
$;A:0 9;A:@-5: proviennent uniquement de
l’halocinèse et aucun phénomène intrusif ne
serait impliqué. Il met en évidence, à l’aide
d’images satellitaires, des limites de cellules de
convection, témoins superficiels des méca-
nismes d’halocinèse et de convection thermique
au sein de la formation évaporitique. Ces phéno-
mènes profonds (> 700 m) seraient responsables
des ajustements isostasiques et de la mise en
mouvement de fluides et diverses saumures au
sein des évaporites. Je partage cette analyse.
Le site des geysers
La composition de l’eau du «lac des geysers»,
en pourcentage pondéral, est de 1,7 % de KCl,
11,7 % de NaCl, 6,5 % Mg Cl2et 6,45 % de
CaCl2. Sa signature géochimique montre qu’il ne
s’agit pas de sources d’eau profonde, mais d’un
point d’émergence de la nappe caractérisés par
un dégazage important de CO2au point que ce
lac ait localement pris le nom de « lac des gey-
sers ». Même si le terme de geyser a une conno-
tation paravolcanique, notons que l’eau n’est pas
chaude et que le CO2provient probablement de
l’altération par des solutions de saumures acides
des calcaires et des dolomies contenus dans la
série évaporitique.
Du point de vue hydrogéologique et géochi-
mique, la nature et la composition chimique des
points d’eau (sources et/ou émergence de la
nappe) peuvent s’expliquer soit par la possible
&-.81-A ;;>0;::I1?#%01? <>5:/5<-AD;.61@?/5@I?0-:?81 @1D@11?DEF ?;:@0;::I? -A2;>9-@ P );>80 31;01@5/%E?@19
 Q)%
Désignation Longitude Latitude Altitude
(m)
Mont Dallol 14° 14’ 18,2’’ N 40° 17’ 57,2’’ E – 84
Cratère des Black Mountain 14° 13’ 18,6’ N 40° 17’ 10,2’ E 124
Skating Rink 14° 06’ 59,5’’ N 40° 20’50,9’’ E – 118
Lac des Geysers 14° 12’ 47,6’’ N 40° 19’ 16,4’’ E – 123
Source de bischofite 14° 13’ 12,6’’ N 40° 17’ 15,8’’ E – 113
Ville fantôme 14° 14’ 19,8’’ N 40° 17’ 39,9’’ E – 81
Une source du lac Assale 14° 05’ 48,0’’ N 40° 20’ 41,8’’ E – 120
14
LAVE N° 151 - JUILLET 2011 G&'
mobilisation d’eau souterraine sous l’influence
du gradient géothermique imposé par la struc-
ture intrusive, soit par des mécanismes liés à
l’halocinèse. Il est cependant probable que
seules les paragenèses évaporitiques puissent
rendre compte de la libération du seul CO2. En
effet, une intrusion magmatique provoquerait le
dégazage d’autres éléments volatils qui n’ont pas
été signalés.
L’explosion phréatomagmatique de 1926
L’éruption de 1926, qui serait responsable de
nombreux cratères, à laquelle se réfèrent toutes
les descriptions du Dallol, sans qu’elle ne soit
pour autant documentée, a-t-elle vraiment une
origine phréatomagmatique ? Sur le terrain, on
ne note la présence d’aucune roche volcanique.
Le seul objet géologique notable est un lac de
saumure (appelé « cratère ») de 30 m de diamètre
au nord-est des 8-/7 9;A:@-5: /2  <4;@;? .-? 01
<-31?1@. Cette « explosion » est interprétée
comme une manifestation volcanique sans que
rien ne semble le justifier. L’éruption serait tout
au mieux phréatique, si tant est qu’elle soit liée à
une intrusion de magma. Notons que l’anomalie
gravimétrique, généralement interprétée comme
une intrusion, n’a jamais été recoupée par aucun
des 374 forages réalisés dans le premier millier
de mètres d’évaporites. Un forage spécifique de
1 122 m de profondeur a été réalisé au cœur de
l’anomalie, à travers les 8-/79;A:@-5: mais il n’a
rencontré que des séries évaporitiques.
Ce phénomène n’est peut-être que la mise à
l’atmosphère d’une poche de saumures sous
pression provenant de la dissolution des carbo-
nates au sein de la formation évaporitique
comme pour le site des geysers.
Le Dallol : un volcan en croûte de sel !
Le mont Dallol apparaît être un anticlinal de
sel, de 1,5 x3 km, qui surplombe le reste de la
plaine Danakil d’une vingtaine de mètres.
Il était tentant d’assimiler le mont Dallol à un
volcan. Le P 8;.-8(;8/-:5?9#>;3>-9 Q du %95@4
?;:5-::?@5@A@ n’hésite d’ailleurs pas à le considé-
rer comme tel et lui attribue le n° 0201-041 dans
sa base de données. Wikipedia (en version an -
glaise) le considère comme un maar3, pour ne
citer que deux sources parmi la multitude d’inep-
ties qu’Internet véhicule entre récits de voyage
nécessairement extraordinaires et blogs géolo-
gico-fantaisistes. Pour donner un ordre de gran-
deur des idées reçues et du recopiage, la
recherche sur Google de P -88;8 (;8/-:; Q
ramène 30 000 réponses (erronées).
Il me semble qu’au sein de la communauté géo-
logique, il serait souhaitable de cesser de prendre
des vessies pour des lanternes et de considérer
l’objet géologique Dallol pour ce qu’il est, c’est-à-
dire un champ solfatarien au cœur d’un dôme de
sel (ce qui n’est ni un volcan, ni un maar).
La dépression circulaire, visible sur les images
satellite Google, au centre de l’anticlinal, a été
interprétée comme étant le résidu d’un cratère
d’effondrement sans que ni son âge ni son pro-
cessus de formation ne soit réellement connu ou
documenté. Il ne s’agit cependant que d’un lac
de saumures acides. Ce lac s’est vraisemblable-
ment formé par dissolution des horizons de
gypse et de sel lors de la remontée des fluides
hydrothermaux.
Les manifestations solfatariennes
Les manifestations hydrothermales (solfata-
riennes) du mont Dallol sont vraisemblablement
liées à la mise en place d’une intrusion magma-
tique profonde dans la dépression Danakil. Cela
n’a rien d’étonnant, il n’y a que 10 à 20 % des
fractures qui naissent au-dessus d’une chambre
magmatique qui atteignent la surface pour
donner lieu à une éruption – et donc à un volcan.
Dans la très grande majorité des cas, nous n’as-
sistons qu’à des intrusions magmatiques. C’est un
des fondements de la géologie que de distinguer
l’intrusif de l’effusif, bien que volcanisme et plu-
tonisme constituent les deux manifestations d’un
seul et même phénomène: le magmatisme. La
présence d’une intrusion magmatique profonde
ne fait cependant pas du Dallol un volcan.
Les objets géothermaux sont spectaculaires.
Leur couleur est directement liée à leur composi-
tion chimique faite de sels et de minéraux d’origine
hydrothermale. Classiquement, la couleur évolue
du jaune, orange-marron au beige et au gris. Leur
forme rappelle les structures hydrothermales
observées sur les dorsales océaniques. Ces objets
(monts hydrothermaux et cheminées de sels) pro-
viennent de la précipitation des fluides hydrother-
maux sursaturés en sels au moment du change-
ment de phase lors de leur émergence à la surface..
Les couleurs évoluent significativement entre les
zones hydratées, plus saturées, et les zones assé-
chées plus ternes. Toutes ces couleurs suggèrent la
présence de chlorures ferreux s'oxydant en chlo-
rure ferrique (la réaction de dissolution dans l’eau
est très exothermique et forme une solution acide
marron) associé à des sels riches en sylvine et en
sulfates de magnésium. Des sulfures apparaissent
parfois liés à divers sels. Les sources ne sont
actives que de manière éphémère pendant
quelques semaines ou mois, avant de perdre leurs
couleurs alors que d’autres sources apparaissent
ailleurs. Les solfatares du Dallol ont une extension
qui ne cesse d’évoluer au gré des précipitations et
des oscillations de la nappe. Les perturbations du
3. Type particulier d’anneau de tuf qui entoure un cratère
occupé par un lac.
15
MICHEL DETAY " $(%&G
niveau de la nappe dues aux futures exploitations
minières auront nécessairement des conséquences
sur l’activité solfatarienne.
Entre géoparc et industrie minière : quelle équa -
tion financière ?
Il semble que la réponse soit incluse dans la
question. D’autant que l’on peut lire, dans la P/;;>
<;>-@1<>1?1:@-@5;:Q d’Allana Potash, de mars 2011,
la phrase P !; ?1:?5@5B1 1:B5>;:91:@-8 5??A1?Q pour
décrire le futur site d’exploitation qui englobera le
mont Dallol. Dans ce contexte, que peut-on en
penser de l’avenir du Dallol? Tout dépendra des
techniques minières utilisées et de leur impact sur
l’aquifère. En toute hypothèse, la potasse est
exploitée depuis un siècle et les manifestations
spectaculaires du Dallol sont toujours présentes.
L’hypothèse alternative qui consiste à envisager la
création d’un géoparc et le développement du
géotourisme ne me semble pas avoir de fonde-
ments économiques ou politiques crédibles.
Incomplétude
Nous avons choisi de présenter les choses en
l’état, tout en sachant combien incomplètes
étaient nos réponses : l’origine des évaporites
reste un élément de controverse au sein de la
communauté des spécialistes de sédimentologie;
les divers objets de la plaine Danakil sont les
fruits de mécanismes complexes invoquant halo-
cinèse, plutonisme, manifestations hydrother-
males, dont les importances relatives ne sont ici
qu’effleurées. Tout comme les sciences de
l’océan et de l’atmosphère, les sciences de la
Terre connaissent de profonds changements. La
Terre demande aujourd’hui à être appréhendée
comme un système – où plutôt un ensemble
complexe de systèmes interdépendants – dont
on cerne de plus en plus précisément la structure
et la dynamique. Pour développer une approche
scientifique à la fois globale et explicative, il faut
mobiliser de nombreuses disciplines dont cer-
taines étaient restées jusqu’à présent assez exté-
rieures à ce secteur d’étude. Il conviendrait
notamment d’appréhender la biomasse présente
sous la forme de bactérie extrêmophile voire
polyextrêmophiles (halophiles, hyperthermo-
philes, acidophiles, sulfato-réductrices, xéro-
philes...) qui participent nécessairement à cer-
taines paragenèses, cycles hydrogéochimiques,
voire fractionnement biologique au sein des
diverses formations. Une étude isotopique des
eaux permettrait également de quantifier le rôle
joué par l’infiltration profonde d’eau de mer en
provenance de la mer Rouge.
On peut regretter le cloisonnement entre les
diverses disciplines géologiques : les volcano-
logues (héritiers du vulcanisme et du pluto-
nisme) ne voient que manifestation volcanique,
les sédimentologues (descendants du neptu-
nisme) n’appréhendent le monde qu’à travers les
;:@?4E0>;@41>9-AD5:-/@52?<>;B1:-:@018-<>I/5<5@-@5;:01?18N 1@-E
16
LAVE N° 151 - JUILLET 2011 G&'
mécanismes sédimentaires. Mais les divers objets
présents dans la plaine Danakil pourraient ne
s’expliquer que par l’une ou l’autre des disci-
plines alors qu’il est plus que probable que leur
origine et leur fonctionnement soient à recher-
cher aux interfaces de diverses disciplines des
géosciences. Ne considérer que l’environnement
structural de rift continental et oublier la pré-
sence de 2 200m d’évaporites est aussi condam-
nable que de ne se préoccuper que des évapo-
rites et de n’expliquer l’ensemble des objets géo-
logiques qu’en évoquant l’halocinèse.
Je regrette que l’hydraulique souterraine,
composante structurante des manifestations géo-
thermiques, n’ait pas encore une place reconnue
dans les ouvrages consacrés à la volcanologie. Le
terme solfatares, par exemple, est absent de tous
les ouvrages universitaires. L’eau souterraine est
responsable de nombreux phénomènes géolo-
giques para-volcaniques par circulation de fluides,
mobilisation de matières, redéposition, processus
d’altération, cycles géochimiques... mais demeure
soigneusement absente du pré carré volcanologie
par un cloisonnement, à mon sens injustifié, des
écoles de pensées, voire des positions dogma-
tiques des écoles franco-françaises.
Enfin, il est impressionnant de voir à quel
point Internet peut véhiculer des informations
erronées. On ne saurait trop recommander la
prudence vis-à-vis des données disponibles sur
Internet.
Conclusion
L’approche magmatique et/ou la tectonique
salifère pouvaient chacune rendre compte des
phénomènes observés dans la plaine Danakil.
Cependant, la signature hydrogéochimique a
joué un rôle discriminant et a permis de lever les
diverses hypothèques conceptuelles et de propo-
ser une mise en perspective des objets
géologiques présents : nature et mise en place
des reliefs émergents, site des geysers, l’explo-
sion «phréatomagmatique» de 1926, le «volcan
Dallol » et ses manifestations solfatariennes.
Nous avons également vu que le modèle stan-
dard ne permet pas, à lui seul, d’expliquer
l’épaisseur des évaporites rencontrées dans la
plaine Danakil et qu’il doit être complété par un
mécanisme hydrothermal. Cette rapide synthèse
confirme la nécessité d’une approche pluridisci-
plinaire dans les sciences de la Terre et de
l’Univers. o
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DALLOL
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... The different morphologies present in Dallol can only be explained by the interaction of different processes, in particular the magma intrusion, halokinesis and hydrothermal activity (Detay, 2011) but also tectonics and seismicity playing a role. Considering the geological context of the Danakil, the main aquifers are located in the basement that hosts the halite succession filling the depression. ...
Article
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Contextual early observations on volcano genesis are valuable but scarce. Resembling a shield volcano, the Dallol dome is a complex 40 m-high geological structure on the Danakil depression, a North-South-elongated salt plain lying 120 m below sea level in the North Afar (Ethiopia). Dallol has become a tourist destination famous for its colorful hydrothermal features and raised scientific interest due to its life-challenging polyextreme conditions. Although some general models for its genesis exist, little is known about the origin and temporal evolution of both, the dome and its geothermal activity resulting in hyperacidic and halite-oversaturated brines. In this study, we combine published information with data obtained from our three multidisciplinary field campaigns (January 2016, 2017, and 2019) to refine the geological mapping of the North Danakil and the Dallol dome. The analysis of stratigraphic, geomorphological, geochemical, and hydrogeochemical data as well as satellite, drone and infrared aerial images allows us to shed light in its complex temporal evolution. Our results suggest that the recorded history of the dome began when at least one deep magmatic basalt intrusion occurred later than 6000 years ago, forcing the uplifting of the lacustrine deposits of that age covering the west side of the dome. The interaction of the magma with the buried salt deposit resulted in a halo-volcanic activity with, likely, several melted-salt effusion events. Substrate accommodation after effusion led to the current collapsing crater on the dome top and the geothermal still-ongoing degassing. An important hydrothermal reactivation took place after a dyke intrusion event in October-November 2004. It triggered the appearance of new fractures on the dome top and the northward migration of the hydrothermal activity, as we inferred from the analysis of historical aerial images combined with high-definition visible and infrared images taken from a drone during our field campaigns. Based on our observations, we present an updated hydrogeothermal conceptual model linking deep magmatic activity with halokinetic processes and geothermal fluids to explain the origin and evolution of the Dallol halo-volcanic complex. These geothermal manifestations may potentially inform about rarely documented premises of a volcano's birth.
... I will argue in the next section that this is because Dallol Mound is a salt uplift feature or dome capped by phreatic cone/ hydrothermal karst structures and all related to the migration of molten magma into more deeply buried salt beds, which contain hydrated salts at the level of the Houston Fm and perhaps even deeper buried hydrated salt layers (see blog 2). Darrah et al (2013) and Detay (2011) argue that the 30m diameter 1926 crater and other nearby pools on the Dallol saltflat in the vicinity of the Dallol mound are the result of a phreatic explosions, tied to the increasing gas pressure in superficial hydrothermal reservoirs atop a deeper mass of molten rock. The mound is a landscape feature indicative of deep dyke/sill intrusion that did not surface. ...
Technical Report
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This is third of 4 in a series of Salty Matters essays dealing with the potash geology of the Danakhil Depression, Ethiopia. It discusses how shallow portions of easterly-dipping beds of kainite and carnallite are altered by the action of hydrothermal or meteoric interface chemistries to form two separate styles of sylvite occurrence. One set of hydrological processes is active is in the vicinity of the Dallol mound and related to loss of bound water during igneous heating of beds of hydrated salts. The other is active along the up dip edge of the kainite/carnallite, where it comes into contact with the encroaching deep meteoric interface related to interfingering of salt beds with the hydrology of the well-developed bajada along the western side of the Danakhil depression. Hence, there are 3 styles and geometries of potash in the Danakhil sump, two are active today and still forming sylvite-bischofite associations. All are related to the influence of three hydrological process sets.
Data
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This file contain the references data of my book "Traité de Volcanologie Physique".
Conference Paper
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Introduction à la volcanologie et à l'hydrovolcanologie. Rappel de cours pour les élèves de 4e et de Terrminale S et perspectives de recherches dans les domaines de la volcanologie.
Article
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Le volcan Erta Ale, situé dans la dépression de l’Afar en Éthiopie, est l’un des rares sites où il est possible d’observer un lac de lave permanent. Il est localisé à l’aplomb du point chaud de l’Afar. L’Erta Ale se situe au début de la branche descendante du point triple de l’Afar qui connecte deux structures de rift océanisées que sont la mer Rouge et le golfe d’Aden au rift est-africain intracontinental. L’Afar est l’une des rares zones de la planète où, comme en Islande, on peut observer la naissance d’un océan à ciel ouvert. Nous retraçons les grandes étapes de la mise en place de cet ensemble structural et nous posons la question du devenir océanique ou non du rift est-africain. La plaque somalienne poursuivra-t-elle sa migration pour devenir une île comme Madagascar ? Le rift est-africain va-t-il s’océaniser ou avorter ?
Article
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Laboratory experiments have demonstrated that supercritical water has extremely low solubility for normal sea salts. This fact opens up the possibility for the precipitation of salt from seawater that circulates in faults and fractures close to a heat source in tectonically active basins (typically extensional pre-rifts and rift settings). Seawater attains supercritical conditions at depths exceeding 2800 m (corresponding to a pressure of 300 bars) and temperatures above 405 °C. Salts may also precipitate by the boiling of seawater in sub-surface or submarine settings. This is demonstrated by a simple laboratory experiment. The theoretical basis for the precipitation of salts from seawater attaining supercritical condition has been examined by molecular modelling. These processes of salt precipitation constitute a new approach to the geological understanding of salt deposits, and two regions are selected to examine whether salt may have deposited under such hydrothermal conditions today: the Atlantis II Deep in the Red Sea (marine setting), and Lake Asale, Dallol, Ethiopia (continental setting).
Article
This Quaternary evaporite succession is little affected by time and burial, and provides unique evidence bearing on problems of the genesis of evaporites in general. At least 3200 feet of halitic evaporites were deposited in a basin formed by subsidence in a rift zone. A shallow barrier of volcano-tectonic origin prevented direct circulation of marine waters, limiting influx to the amount required to balance evaporation. The basin succession, from the base, is marine reef limestones, redbeds, gypsum-anhydrite and halite, and potash-rich strata. The upper potash interval consists of a basal zone rich in kainite, an intermediate carnallite zone, and an uppermost sylvite zone. The first two are considered to be primary, and the sylvite zone to be formed before burial by selective surface leaching of MgCl 2 from the carnallite by meteoric waters. The theoretically predictable kainite zone, absent in most older deposits, may be preserved here because of youth and shallow burial. Absence of the magnesium sulfate layer that should theoretically underlie the kainite zone in this and older deposits is, therefore, probably due to nondeposition rather than later removal, but the reasons are not understood. Mineral assemblages suggest temperatures increasing from 25 degrees C to 55 degrees C.
Article
Focuses on those characteristics of evaporites that might be of some value in the overall quest of Earth scientists to decipher Earth history from the global stratigraphic record and, in particular, in our efforts to understand the interaction of the hydrosphere and the lithosphere. The topics addressed are a) evaporites as global climate belt indicators, b) evaporites as recorders of ancient seawater compositions, c) evaporites, rifting, and the Wilson tectonic cycle, d) the role of hydrothermal brines in the origin of potash evaporites and e) evaporites and the origin of deep basinal brines. -from Author
Article
Offers an hypothesis for the origin of those MgSO4-poor potash evaporites that accumulated in extensional fault block basins. Modern active rift and transtensional strike-slip basins are notable for their hydrologic closure and their arid climates regardless of latitude (orographic deserts). In addition, it is now well documented that modern active rift and strike-slip systems, both oceanic and continental, are zones of upwelling hydrothermal CaCl2 brines rich in Na, K and Ca but poor in Mg and SO4. -from Author
Article
Evidence against horst and graben tectonics in the Danakil area and major separation of Danakil Alps from Ethiopian Plateau, author's reply to discussion by Haroun Tatieff (for reference to article under discussion, see this Bibliography Vol. 32, No. 10, 02 E68-12759)
Article
The age of the rocks beneath the evaporite sequence in the Danakil area, at the junction of the Red Sea, Gulf of Aden, and African rift systems, is critical to drift hypothesis. Some of the data reported by J. G. Holwerda and R. W. Hutchinson are inconsistent (for reference, see this Bibliography Vol. 32, No. 10, 02 E68-12759).
Article
This work presents a geoscientific map and database for geology, mineral and energy resources of Ethiopia in a digital form at a scale of 1:2,000,000, compiled from several sources. The final result of the work has been recorded on CD-ROM in GIS format so that the map and the database could be available to users on a personal computer.Metallic resources (precious, rare, base and ferrous–ferroalloy metals) are widely related to the metamorphic meta-volcano-sedimentary belts and associated intrusives belonging to various terranes of the Arabian–Nubian Shield, accreted during the East and West Gondwana collision (Neoproterozoic, 900–500 Ma).Industrial minerals and rock resources occur in more diversified geological environments, including the Proterozoic basement rocks, the Late Paleozoic to Mesozoic sediments and recent (Cenozoic) volcanics and associated sediments.Energy resources (oil, coal, geothermal resources) are restricted to Phanerozoic basin sediments and Cenozoic volcanism and rifting areas.