Projet IRAN - Chargement intersismique en zone de déformation rapide

***Étude du chargement intersismique en zone de déformation rapide

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Coordinatrice  : A. Walpersdorf

Équipe ISTerre impliquée :
– Cycle sismique et déformations transitoires

)]

Résumé

L’Iran est situé entre la plaque Arabie au sud et la plate-forme de Turan, considérée comme faisant partie de l’Eurasie stable, au nord. D’un point de vue structural, on y distingue trois unités principales :
– une unité sud, correspondant à la plaque arabique et comprenant la chaîne du Zagros.
– une unité centrale, correspondant à un assemblage de micro blocs qui se sont accrétés à la marge sud de l’Eurasie. Cette unité comprend en particulier la zone métamorphique de Sanandaj-Sirjan au nord du Zagros, les blocs d’Iran Central et du Lut à l’est et la chaîne de l’Alborz.
– une unité nord, correspondant à la marge sud du continent Eurasiatique à la fin du Paléozoïque, comprenant la chaîne du Kopet Dag et la plate-forme de Turan au Turkmenistan.

L’Iran est une zone de collision intracontinentale récente active. La cinématique, régulière depuis 60 m.a., de la convergence entre l’Arabie et l’Eurasie est relativement bien contrainte par l’analyse des anomalies magnétiques en mer et l’accord avec les mesures GPS est bon. Les processus et les accidents qui accommodent le raccourcissement entre Arabie et Eurasie sont nombreux et répartis sur l’ensemble du pays, du Golfe Persique à la partie centrale de la Mer Caspienne.
On observe deux types de mécanismes principaux accommodant cette convergence : 1) du raccourcissement intracontinental qui se manifeste sous la forme de chaînes de montagnes, et 2) des grands décrochements.

Le raccourcissement intracontinental se concentre dans le Zagros au sud et dans les chaînes du Caucase, de l’Alborz et du Kopet Dag au nord. Les zones majeures de décrochement séparent les différents blocs tels que l’Iran Central, le Lut ou la partie méridionale (à lithosphère océanique) de la Mer Caspienne. La distribution des séismes met clairement en évidence l’existence de ces blocs, dont les limites sont souvent jalonnées d’ophiolites, témoins des processus d’accrétion anciens. Enfin, les données paléomagnétiques suggèrent que la convergence entre l’Arabie et l’Eurasie a également été accompagnée par des rotations importantes de certains des blocs lithosphériques de l’Iran Central.

Les discontinuités héritées d’épisodes tectoniques anciens (sutures, failles lithosphériques majeures) et les probables changements de nature de la lithosphère entre blocs entraînent une complexité supplémentaire du champ de déformation actuel. Par exemple, la chaîne de l’Alborz est limitée de part et d’autre de la Mer Caspienne par des décrochements qui transfèrent la convergence en direction du Caucase à l’ouest et du Kopet Dag à l’est.

Pour résumer, l’Iran est un exemple majeur de collision continentale juvénile active dans laquelle les structures héritées, ainsi que les probables hétérogénéités de la lithosphère, exercent très probablement un contrôle important sur la localisation et le style des déformations. L’intégralité de la zone de collision est située en territoire Iranien, depuis l’Arabie stable au sud jusqu’à l’Eurasie stable au nord. La superficie relativement modérée de l’Iran en fait un laboratoire permettant d’observer la plupart des processus tectoniques qui accompagnent une convergence intracontinentale.

Analyse globale des mesures GPS dans différents réseaux couvrant le Zagros

Pour quantifier la déformation actuelle localisée dans le Zagros et contraindre les mécanismes tectoniques, des réseaux GPS denses ont été installés. Le réseau Zagros Central permet d’identifier le taux de raccourcissement dans un contexte de pure compression, et d’identifier la répartition de la déformation sur les différentes structures tectoniques (Main Zagros Reverse fault, High Zagros fault, Sarvestan fault, Main Front fault). Le réseau Nord Zagros couvre une zone où le raccourcissement est transféré en décrochement dextre avec la Main Recent fault comme principale structure active. Entre ces deux zones d’étude est située la faille de Kazerun, traversant le Zagros avec une orientation Nord-Sud, et qui pourrait jouer un rôle principal lors du transfert entre les deux régimes en raccourcissement et en décrochement. Un réseau GPS particulier est dédié à son étude et sert à établir les liens entre les deux mécanismes principaux de déformation dans le Zagros. En complément aux mesures GPS, une étude de déformation récente et actuelle (thèse au CEREGE encadrée par O. Bellier) est focalisée autour de la faille de Kazerun. La comparaison des résultats respectifs permettra une interprétation tectonique approfondie du champ de déformation actuelle quantifié par GPS.

L’interprétation tectonique conjointe des champs de déformation du Zagros Nord, de Kazerun et du Zagros Central obtenus par les remesures en 2003 et 2004, complétés par les observations des réseaux Makran (R. Bayer, IT 1999, 2001) et de l’Iran Global (F. Masson, IT 1999, 2001), permettra de contraindre les mécanismes actuels de déformation dans la chaîne du Zagros dans son ensemble.