Une vallée de rift ou vallée de fracture est une plaine de forme allongée située entre plusieurs hauts plateaux ou chaînes de montagnes produites par l'action d'un rift géologique. Ces failles sont consécutives à la cassure de la lithosphère en raison à l'extension tectonique. La dépression linéaire peut dès lors être approfondie par les forces d'érosion. Plus généralement, la vallée est probablement remplie de dépôts sédimentaires provenant des flancs du rift et des zones environnantes. Dans de nombreux cas, des lacs de rift se forment comme dans le rift est-africain, une des vallées de rift les plus connues[1]. Sur Terre, ces failles peuvent se former à toutes les altitudes, du fond marin aux plateaux et chaînes de montagnes de la croûte continentale ou de la croûte océanique. Elles sont souvent associées à un certain nombre de vallées subsidiaires ou co-extensives adjacentes, qui sont généralement considérées comme faisant partie géologiquement de la principale vallée du rift.
Lacs de la vallée de rift
La vallée de rift la plus étendue est située le long de la crête du système de dorsales médio-océaniques et est le résultat de l'expansion des fonds océaniques. La dorsale médio-atlantique et la dorsale est-Pacifique sont des exemples de ce type de rift.
De nombreuses vallées du rift continental existantes sont le résultat d'un bras défaillant, appelé aulacogène, d'une triple jonction, bien qu'il y en ait deux qui soient actuellement actives: le rift est-africain et la zone du rift Baïkal, ainsi que la zone continentale du système du rift antarctique occidental qui pourrait être active. Dans ces configurations, non seulement la croûte, mais des plaques tectoniques entières sont en train de se briser pour former de nouvelles plaques. Dans l'avenir, les failles continentales finiront par devenir des failles océaniques.
Des vallées de rift d'un autre type résultent quant à elles de courbures ou de discontinuités dans des failles à déplacement horizontal, également appelées décrochements. Lorsque ces courbures ou discontinuités sont alignées dans la même direction que les mouvements relatifs le long de la faille, une extension se produit. Par exemple, pour une faille à déplacement latéral droit, une courbure vers la droite entraînera un étirement et donc un affaissement dans la zone de l'irrégularité. Selon de nombreux géologues, la Mer Morte est située dans une faille avec une discontinuité vers la gauche, appelée faille de transformation de la Mer Morte, présentant un déplacement latéral gauche. Lorsqu'une faille se divise en deux branches ou que celles-ci se trouvent à proximité l'une de l'autre, un phénomène d'extension de la croûte peut aussi se produire entre elles, causé par les différences de leurs mouvements. Deux types d'extension provoqués par des failles se manifestent alors généralement à petite échelle, créant des phénomènes tels que des étangs d'affaissement ou des glissements de terrain.
Des vallées de rift sont également observées sur d’autres planètes telluriques et satellites naturels. Les exogéologues considèrent que Valles Marineris, long de 4 000 km, sur Mars, constitue un vaste système de rift[7],[8]. Certaines caractéristiques de Vénus, notamment Devana Chasma longue de 4 000 km[9] et une partie de l'Eistla Regio occidentale, et peut-être aussi Alta et la région de Bell ont été interprétés par certains géologues planétaires comme des vallées de rift[10],[11]. Les satellites naturels peuvent héberger ce paysage géologique de façon proéminente. Le Chasma d'Ithaca, long de 2 000 km, sur Téthys, dans le système de Saturne, en est un exemple frappant. Le Nostromo Chasma de Charon est le premier confirmé dans le système de Pluton, mais de grands gouffres atteignant 950 km de large observés sur Charon ont également été provisoirement interprétés par certains comme des failles géantes, et des formations similaires ont également été notées sur Pluton[12]. Une étude récente suggère un système complexe d'anciennes vallées du rift lunaire, comprenant Vallis Rheita et Vallis Alpes[13]. Le système d'Uranus présente également des exemples marquants, avec de grands «chasma» considérés comme des systèmes de vallées de rift géantes, notamment le Chasma Messina sur Titania, long de 1 492 km, le Kachina Chasma sur Ariel, long de 622 km, le Verona Rupes sur Miranda[14] et le Mommur Chasma sur Obéron[15].
«The best explanation is that Lake Vostok may lie in a rift valley, as does Lake Tanganyika in East Africa and Lake Baikal in Russia. The geography of Lake Vostok is indeed consistent with this notion, in that the lake has a crescent shape, just like Tanganyika and Baikal, and the side walls of the lake are relatively steep, at least on one side.»
↑ (en) John Grotzinger...., Understanding Earth., New York, W. H. Freeman, (ISBN0-7167-7696-0)
↑ (en) Scott Anderson et Robert E. Grimm, «Rift processes at the Valles Marineris, Mars: Constraints from gravity on necking and rate-dependent strength evolution», Journal of Geophysical Research, vol.103, noE5, , p.11113 (ISSN0148-0227, DOI10.1029/98JE00740, Bibcode1998JGR...10311113A)
↑ (en) Jeffrey C. Andrews-Hanna, «The formation of Valles Marineris: 3. Trough formation through super-isostasy, stress, sedimentation, and subsidence», Journal of Geophysical Research, vol.117, noE6, , n/a (ISSN0148-0227, DOI10.1029/2012JE004059, Bibcode2012JGRE..117.6002A)
↑ (en) W. S. Kiefer et L. C. Swafford, «Topographic Analysis Of Devana Chasma, Venus; Implications For Rift System Segmentation And Propagation», Journal of Structural Geology, vol.28, no12, , p.2144–2155 (DOI10.1016/j.jsg.2005.12.002, Bibcode2006JSG....28.2144K)
↑ (en) D. A. Senske, G. G. Schaber et E. R. Stofan, «Regional topographic rises on Venus: Geology of Western Eistla Regio and comparison to Beta Regio and Atla Regio», Journal of Geophysical Research, vol.97, noE8, , p.13395 (ISSN0148-0227, DOI10.1029/92JE01167, Bibcode1992JGR....9713395S)
(en) E Bonatti, «Punctiform initiation of seafloor spreading in the Red Sea during transition from a continental to an oceanic rift», Nature, vol.316, no6023, , p.33–37 (DOI10.1038/316033a0, Bibcode1985Natur.316...33B, S2CID4355790)