Nouveaux résultats paléomagnétiques des roches volcaniques du Néogène au Quaternaire du nord du lac de Van, Est de la Turquie

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 12206 (2023) Citer cet article

237 Accès

Détails des métriques

L’Anatolie orientale est une région tectonique active où se produit la collision entre les plaques arabique et eurasienne. En raison de la subduction de la lithosphère océanique de la plaque arabique sous la plaque eurasienne, un volcanisme généralisé observé dans de vastes zones a commencé au Serravallien. Il n’existe pas de consensus dans la littérature sur l’évolution tectonique de la région. Par conséquent, de nombreuses études géologiques et géophysiques sont menées dans le but d'expliquer l'évolution tectonique de l'Anatolie orientale par des modèles géodynamiques. Notre étude du paléomagnétisme vise à révéler les rotations tectoniques afin de mieux comprendre le développement du tectonisme dominant dans la région à partir des roches volcaniques. Des échantillons paléomagnétiques ont été collectés sur 86 sites de roches volcaniques du Miocène supérieur et du Pléistocène situés au nord du lac de Van. Les études de magnétisation rémanente isotherme montrent que la magnétite est le minéral responsable de la magnétisation dans la plupart des roches, tandis que la magnétite et l'hématite sont responsables du reste des roches. Les températures de Curie et les degrés d'altération des échantillons de roche ont également été déterminés par des études de susceptibilité à haute température (HTS). Dans certains échantillons, un composant titanomagnétite a été observé lors de la phase de chauffage des mesures HTS. L'absence de ce composant lors de l'étape de refroidissement indique que la Ti-magnétite se transforme en magnétite par altération. Les volcanites du Pléistocène montrent une rotation dans le sens antihoraire de R ± ΔR = 13,4° ± 3,8°. Les roches volcaniques du Pliocène ont été définies en quatre groupes différents : au sud de la faille d'Erciş, au nord de la faille d'Erciş, autour de Muradiye et au nord de Van. En outre, une rotation remarquable dans le sens des aiguilles d'une montre est observée au nord de Van et près de Muradiye R ± ΔR = 24,4° ± 17,0° et R ± ΔR = 6,9° ± 9,4°, respectivement. De plus, une rotation dans le sens antihoraire (R ± ΔR = 14,5° ± 6,1°) est obtenue dans la partie sud de la faille d'Erciş, alors qu'il n'y a pas de rotation significative (R ± ΔR = 0,6° ± 7,4°) du côté nord. Les roches volcaniques du Miocène supérieur ne montrent pas non plus de rotation significative (R ± ΔR = 1,8° ± 13,7°). Nos nouveaux résultats paléomagnétiques indiquent que la faille décrochante latérale gauche de Çakırbey, située à l'est de la faille d'Erciş et s'étendant à peu près dans la direction nord-est-sud-ouest, pourrait être active.

La collision entre l’Arabie et l’Eurasie est considérée par certains chercheurs comme le début du régime néotectonique en Turquie et aux alentours1,2. Şengör2 a déclaré que le mouvement vers le nord de la plaque arabique et le mouvement vers l'ouest de la plaque anatolienne ont formé quatre régions néotectoniques : la province contractuelle de l'Anatolie orientale, la province de l'Anatolie du Nord, la province d'Ova de l'Anatolie centrale et la province d'extension de l'Anatolie occidentale. Dans la littérature, il existe différents points de vue concernant l'âge de cette collision, notamment la fin du Crétacé3,4,5, la fin de l'Éocène – Oligocène6,7,8 et le Miocène9,10,11,12,13,14,15, 16.

La collision entre les plaques arabique et eurasienne a conduit à la formation d’un grand plateau atteignant environ 2 km d’altitude en Anatolie orientale1. Au Miocène, la plaque anatolienne, entre la zone de faille de l'Anatolie du Nord (NAFZ) et la zone de faille de l'Anatolie de l'Est (EAFZ), a commencé à se déplacer vers l'ouest (Fig. 1a) 10,17,18,19. En raison du régime tectonique de compression dans l'est de l'Anatolie, des plis, des chevauchements et des systèmes de failles décrocheuses orientés est-ouest se forment, dont l'activité continue peut encore être observée à partir des solutions de mécanisme focal des tremblements de terre dans la région (Fig. 1b). )1,10,12,18,20,21,22,23,24,25.

(a) Carte tectonique des plaques anatolienne, eurasienne et arabique, NAFZ : zone de faille de l'Anatolie du Nord ; EAFZ : zone de faille de l'Anatolie orientale ; DSFZ : Zone de faille de la Mer Morte. (b) Sismicité du lac de Van et de ses environs (tremblements de terre M > 4,0 entre 1900 et 2019 (données de l'épicentre des tremblements de terre de l'Observatoire de Kandilli et de l'Institut de recherche sur les tremblements de terre (KOERI) et solutions de mécanismes focaux des tremblements de terre M > 5,8 entre 1976 et 2019 (extraits de "Global Centroid Moment Tensor Catalog",82,83). Les cartes ont été créées à l'aide du logiciel Generic Mapping Tools, version 5.1.1. (https://www.soest.hawaii.edu/gmt/)84.