Évolution tectono-sédimentaire et géodynamique de la zone de subduction du Makran et du Golfe d'Oman, du Crétacé supérieur à l'actuel

Tectono-sedimentary and geodynamic evolution of the Makran Subduction Zone and the Gulf of Oman, from the Late Cretaceous to Present

• Auteur / Autrice : Dia Ninkabou
• Direction : Christian Gorini, Philippe Agard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géologie
• Date : Soutenance le 15/06/2021
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Géosciences, ressources naturelles et environnement (Paris ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des sciences de la Terre de Paris (2009-....)
• Jury : Président / Présidente : Laurent Jolivet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Charlotte Nielsen dit Christensen, Jean-Pierre Burg, Bilal U. Haq
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Douwe J. J. Van Hinsbergen, C. k. Morley

Mots clés

Mots clés contrôlés

Imagerie sismique

Subduction

Makran (Iran)

Prismes d'accrétion

Mots clés libres

Makran

Néotéthys

Subduction

Obduction

Prisme d’accrétion

Imagerie sismique

Makran

Neotethys

Subduction

Obduction

Accretionary prism

Seismic tomography

Résumé

La zone de subduction du Makran, situé entre les plaques Arabe, Indienne et Eurasienne est caractérisé par l’un des plus grands prisme d’accrétion au monde. D’âge cénozoïque, ce prisme présente de fortes différences dans sa morphologie d’Est en Ouest, à terre et en mer. Afin de déterminer les causes de ces disparités, des données de sismiques réflexion ont été étudiés en mer à travers le prisme et le Golfe d’Oman, nous renseignant sur l’évolution de la zone d’étude à l’échelle du bassin. Des données de tomographie sismique ont aussi été étudiés à travers la région, nous renseignant sur la structure lithosphérique de la zone de subduction. Les résultats montrent que la structure du prisme en mer est régie par la dynamique sédimentaire Plio-Pléistocène du prisme, lié à sa cannibalisation. Le secteur occidental du prisme montre une accumulation préférentielle de sédiments dans la plateforme, alors qu’un système turbiditique permet l’acheminement de sédiments à la fosse dans le secteur oriental. La structure profonde de la zone de subduction est caractérisée par un premier panneau plongeant lié à la plaque Arabe, affecté par une déchirure subhorizontale dans la partie ouest de la zone de subduction. Cette déchirure se situe à l’ouest d’une zone de transfert majeur identifié sur la marge Omanaise, indiquant une possible segmentation de la plaque subduite. Cette déchirure est potentiellement responsable de la formation d’un olistostrome dans la partie occidentale du prisme, qui est responsable de la morphologie distincte du prisme émergé dans ce secteur. Un deuxième panneau plongeant, associé à la plaque indienne, est situé dans la partie la plus à l’Est de la subduction.

The Makran subduction zone, located between the Arabian, Indian and Eurasian plates, is characterized by one of the largest accretionary prism of the world. This Cenozoic prism shows stark morphological differences from East to West, onshore and offshore. To assess the causes for these differences, offshore multichannel seismic data has been studied throughout the prism and the Gulf of Oman, allowing us to assess the evolution of the study area at the basin scale. Seismic tomography data was also studied across the region, providing insights into the subduction zone's lithospheric structure. The results show that the structure of the offshore prism is partly linked to Plio-Pleistocene surface processes due to its reworking. The western sector of the prism shows mainly a large accumulation of sediments in the shelf, compared to the eastern sector, where sediments are also routed to the trench by a turbiditic system. The deep structure of the subduction zone is characterized by a first subducting plate related to the Arabian plate, affected by a sub-horizontal tear. This tear is located west of a major transfer zone identified on the northern Oman margin, indicating a possible segmentation of the subducting plate. This tear may be responsible for forming a major olistostrome, which impacts the morphology of the onshore wedge. An additional subducting plate, related to the Indian plate, is located in the easternmost sector of the subduction zone.