Tectonique salifère, plissement et fracturation dans les provinces du Fars Oriental et le domaine marin adjacent du Golfe Persique (Iran)

Topic outline

  • Section publique

    Thèse de doctorat 2008 FR

    Catégorie : Géologie

    Laboratoire de pétrophysique et tectonique des bassins (Cergy-Pontoise)

    Auteur : Salman Jahani

    Directeur de thèse : sous la direction de Dominique Frizon de Lamotte

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    Résumé : La région d étude est située à l extrémité orientale du Zagros, à proximité du prisme d accrétion du Makran, des Montagnes d Oman et du golfe Persique. Ce système orogénique résulte de la collision en cours entre les plaques Arabe et Iran-Central. La caractéristique principale de la ceinture de plis du Zagros oriental (provinces du Fars et de Bandar Abbas) est l existence d un nombre important de diapirs de sel (sel d Hormuz). La morphologie actuelle des diapirs de sel permet de proposer une typologie. Ainsi, nous proposons six différents types qui représentent aussi autant de stades d évolution des structures au cours d une histoire longue et complexe. Nous montrons que tous, ou presque tous, les diapirs étaient déjà actifs avant le plissement soit sous la forme de diapirs perçants, constituant des îles, soit sous la forme de dômes enfouis, actifs depuis le Paléozoïque Inférieur. Ces structures furent réactivés ultérieurement par des apports sédimentaires, des événements tectoniques (l orogenèse du Zagros) et l érosion de surface. Dans le détail, chaque diapir montre une évolution individuelle dépendant de sa position dans le système. Pendant l orogenèse du Zagros, la formation d Hormuz fut utilisée comme décollement basal séparant une couverture sédimentaire de 10 à 15 km d épaisseur du socle Panafricain et de sédiments pré-Hormuz. Pendant l orogenèse du Zagros (fin du Cénozoïque), des plis de décollement se développèrent sur un domaine qui était déjà ponctué par des diapirs de sel. Pour comprendre ce dispositif particulier, nous avons construit quatre coupes géologiques depuis le Golfe Persique, peu déformé, jusqu aux zones internes du Zagros en utilisant de très nombreuses données de surface et de sub-surface. Le taux de raccourcissement de la partie plissée des coupes reste faible, moins de 10%. Les structures salifères pré-existantes influencent fortement tout à la fois la localisation et la direction des plis. C est aussi ce que confirme des expériences analogiques originales.

    Résumé : The studied area is located at the eastern tip of the Zagros system, close to the Makran accretionary prism Oman Mountains and Persian Gulf. This orogenic system results from the ongoing collision between the Arabian and Central-Iran plates. The main characteristic of the eastern Zagros fold thrust belt (Fars and Bandar-Abbas provinces) is the wide distribution of Hormuz salt diapirs. The present-day surface morphology of salt diapirs can be categorized into six types, which we suggest represent different stages in a long and complex history. We show that almost all the diapirs were already active prior to Zagros folding either as emergent diapirs forming islands or as buried domes initiated at as early as the Lower Paleozoic. They have been reactivated by subsequent sedimentary supply, tectonic events and surface erosion. In fact, each salt diapir shows individual evolution depending of their position in the system. During Zagros orogeny, the Hormuz salt layer acted as basal decollement level decoupling the basement (including pre-Hormuz sediments) from 10 to 15 km thick sedimentary cover. Salt cored detachment folds with variable trends developed during the Late Cenozoic in a domain, which was already punctuated by salt domes or diapirs. To understand such a particular layout, we constructed four geological cross-sections from the poorly deformed Persian Gulf to the inner part of Zagros Fold-Thrust Belt, using an important subsurface and surface data set. The Amount of shortening in the folded part of the sections remains low, less than 10%. Pre-existing salt structures (diapirs and dawn-building) strongly influenced both on the localization of folds and the direction of fold axes as also evidenced by original analogue experiments.

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