Style tectonique et cinématique du plissement dans le Zagros iranien (zone d'Iseh) : conséquences pétrolières

• Auteur / Autrice : Shahram Sherkati
• Direction : Dominique Frizon de Lamotte
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Terre
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Cergy-Pontoise

Mots clés

Mots clés contrôlés

Plis (géologie)

Géologie pétrolière

Résumé

Quatre coupes structurales régionales ont été construites à travers le Zagros Central Iranien, depuis l'avant-pays jusqu'à la zone interne. Elles sont fondées sur des observations de terrain, sur les cartes géologiques et sur les données de sub-surface. Elles montrent que la géométrie des plis change de façon significative dans les directions horizontale et verticale. Le style structural est étroitement lié aux variations du comportement mécanique des unités lithostratigraphiques. Une nouvelle subdivision structurale du Zagros Central est proposée, qui illustre cette variation du comportement mécanique de la colonne sédimentaire. Elle est basée sur la présence de plusieurs niveaux de décollement, activés durant la compression. Pour étudier l'influence d'un niveau de décollement intermédiaire sur le style de plissement et de chevauchement, nous avons réalisé des expériences analogiques en changeant la profondeur de ce niveau de décollement. En sus de cette reconstruction cinématique expérimentale, l'évolution cinématique d'un pli est reconstruite à partir d'observations de terrain : les évolutions de différents plis, de plus en plus internes et de plus en plus déformées, sont interprétées comme un indicateur de la cinématique de déformation. Dans la zone d'étude, le principal style de déformation est représenté par les plis de détachement, au moins pour les phases initiales de déformation, lesquelles sont suivies par la formation de plis de rampe. Nous discutons aussi d'autres aspects du pli de détachement, liés à la mobilité du sel, à des niveaux de décollement multiples et au contrôle tardif par implication du socle. L'évolution de la couverture sédimentaire, depuis l'épisode obductif du Crétacé Supérieur jusqu'à la collision du Miocène Inférieur, est décrite grâce à des cartes isopaques et à des courbes de subsidence. Cette analyse montre une compression continue et des mouvements le long de failles de socle de direction N-S et NW-SE. Les mouvements, qui précèdent le plissement Néogène du Zagros, ont influencé l'histoire de la sédimentation. Les mouvement des failles de socle, reliés aux épisodes tectoniques régionaux, ont déclenché la croissance discontinue de diapirs de sels. Dans le Zagros Central le rifting permo-triasique de la Néo-Téthys, le long de la faille du High Zagros ainsi que l'obduction crétacée-paléocene et ses événement compressifs associés, avec la réactivation des directions arabiques N-S, pourraient avoir activé des épisode de diapirisme salifère. L'analyse des déformations par modèle analogique suggère que l'initiation des chevauchement et des décrochements est influencée par les dômes de sel préexistants. Le moteur de l'halocinése et de l'extrusion du sel d'Hormuz a été l'écrasement des dômes de sel préexistants ainsi que les mouvement de pull-apart sur les failles décrochantes. La modélisation du système pétrolier dans la zone d'Izeh est basée sur la présence hypothétique de roches-mères dans les formations de l'Albien, du Jurassique et du Paléozoi͏̈que Inférieur. Cette modélisation montre que l'interaction entre sédimentation et déformation, qui varie suivant deux orientations, aurait eu un impact direct sur la maturation et l'expulsion des hydrocarbures des roches mères de l'Albien et du Jurassique. Cependant, les roches-mères du Paléozoi͏̈que Inférieur auraient expulsé leurs hydrocarbures avant le plissement du Zagros. Ceci suggère que les principaux facteurs favorables pour l'exploration du gaz dans les réservoirs permiens du Zagros sont la présence de paléo-structures et d'une couverture triasique efficace. Ainsi, les carbonates permiens pourraient piéger les hydrocarbures expulsés hors des roches mère du Paléozoi͏̈que Inférieur, avant leur re-migration et leur piégeage dans les structures du Zagros.