Soutenance de thèse de Fariborz BANIADAM

La convergence entre l’Arabie et l’Eurasie est accommodée tout au long du plateau iranien et les chaînes de montagnes environnantes. Les failles décrochante ont un rôle principal dans la déformation du plateau iranien et l’accommodation de la convergence et sont responsables de plusieurs séismes majeurs à l’Est de l’Iran. Le rôle de la faille senestre décrochante séismique de Dasht-e Bayaz qui est perpendiculaire aux mouvements du plateau, a été débattu dans l’accommodation de la convergence d’Arabie-Eurasie. Cette dissertation se concentre sur les aspects fragiles de la déformation (cinématique et la vitesse de glissement) le long de la faille de Dasht-e Bayaz afin d’expliquer le rôle de cette faille dans géodynamique de l’E-NE de l’Iran. Afin de distinguer la cinématique des déformations et les états de contraintes en plio-quaternaires, nous avons profité des technique de l’inversion des données séismiques et cinématiques de la faille mesurée autour de la faille de Dasht-e Bayaz. Nos résultats de l’inversion indiquent une quantité de N133±17°E la contrainte maximale σ1 comme paleostress. Le N45±5°E la contrainte maximale σ1 a été obtenue pour l’état moderne de contrainte, ce qui est cohérent avec N050±05°E déduit de l’inversion de donnée séismique représentant l’état actuel de contrainte. Nos études structurelles montrent qu’en deux points, la faille décrochante d’orientation E-W de Dasht-e Bayaz se croise avec les failles décrochantes de Mahyar et de Korizan d’orientation de N-S, et forme un système classique de des failles simultanées de conjugales à crosswise. Nos estimations de la vitesse de glissement de la faille de Dasht- Bayaz en analysant des nucléides cosmogéniques et de la reconstruction morphotectonique des cônes alluvial qui ont été décalés par cette faille, ont mené à un taux de 0.9±0.14 mm/an, ce qui a été presque stable depuis ~160 ka. D’après notre discussion géodynamique, le cisaillement d’orientation N qui est responsable d’accommodation de la convergence à l’Est de l’Iran, s’interrompt à la latitude 34°N et ne se continue pas vers le Nord. Au nord de cette latitude le cisaillement est remplacé par le mécanisme de chevauchement/ inverse et se récupère autour de la latitude ~ 36°N comme un cisaillement d’orientation NW. Nous avons proposé le fait que dans le Nord of 34°N, la convergence est principalement accommodée par la méthode de raccourcissement crustal et plus précisément par le mécanisme du chevauchement. Dans ce contexte, au Nord-est de l’Iran, la convergence est majoritairement accommodée par moyen de raccourcissement crustal le long des failles inverses, alors que les failles senestres d’orientation E-W qui se situent entre les failles inverses tels que Ferdows, Jangal et le segment de l’est de la faille de Doruneh ont un rôle complémentaire dans l’absorption de convergence. Ce scenario est confirmé par le faible taux de la vitesse de glissement qui a été obtenu pour la faille de Dasht-e Bayaz.

The convergence between Arabia and Eurasia is accommodated across the Iranian plateau and surrounding mountain ranges. Strike-slip faults play significant roles in the current deformation of the Iranian plateau and were responsible for several moderate to large earthquakes, especially in east of Iran. The sinistral Dasht-e Bayaz fault is characterized by conspicuous seismic and geological activities, while the geodynamic role of the fault in the accommodation of active convergence is still debated. This dissertation focuses on two aspects of brittle deformation (kinematics and rate of movement) along the Dasht-e Bayaz fault in order to describe and discuss the role of the fault in the geodynamics of the E-NE Iranian regions. Characterizing the Pliocene-Quaternary to present-day states of stress in the region, affected by the Dasht-e Bayaz fault, we applied the fault-slip inversion technique to both kinds of seismologic and geological fault slip data gathered around the Dasht-e Bayaz fault. The inversion results indicate a mean N045±5°E trending horizontal σ1 in the modern stress field, coherent with the present-day strike-slip tectonic regime (regional N050±05°E trending σ1) deduced from the inversion of earthquake focal mechanism data. The paleostress state is characterized by a homogeneous N125±05°E trending mean σ1, with a compressional stress regime, which shows that E-W faults of this region like Dasht-e Bayaz has been right-lateral in certain periods of their activity. Our mapping of fault intersection areas highlights the cross-cutting relationship between N-S dextral and E-W sinistral faults forming a typical coexisting crosswise to conjugate fault arrangement in the middle part and the eastern end of the Dasht-e Bayaz fault trace. The morphotectonic studies complemented by Cosmic Ray Exposure (CRE) dating of quartz clasts collected from abandoned Quaternary alluvial surfaces offset by the fault allowed determining the slip rate of the Dasht-e Bayaz fault at 0.9±0.14 mm/yr; this rate has been almost constant since ~160 ka. In view of geodynamics, lithospheric right-lateral shear between the Iranian plateau and fixed Eurasia is interrupted between 34°N and 36°N and is mainly replaced by reverse/thrust faulting before being accommodated, farther north, by dextral faulting along NNW faults of the Kopeh Dagh. According to our geodynamic model, the region between Lut and Kopeh Dagh is divided by the Doruneh fault into two tectonic domains. In the northern domain, active convergence is taken up by the extrusion of fault-bounded blocks while, in the southern domain the convergence is accommodated through E-W sinistral faults such as Dasht-e Bayaz and NW-striking reverse/thrust faults. In this context, the E-W sinistral faults are situated between NW striking reverse/thrust faults like the Ferdows, Jangal and Khaf as well as the eastern termination of Doruneh, playing their complementary role in the crustal shortening at the converging edges of the north going blocks of Lut – Central Iran. The different tectonic role of the Dasht-e Bayaz fault with respect to the Doruneh fault (as a major block bounding structure) is reflected in their rates of slip such that the Doruneh Fault slips, at least, five times faster than the Dasht-e Bayaz fault.