Modelarea numerică a zonei de coliziune din Asia Centrală a structurii litosferice și a
2016-A
Descărcați pdf
Zona de coliziune din Asia Centrală: modelarea numerică a structurii litosferice și cinematice actuale
Asia Centrală este dominată de doi orogeni majori, orogenul Zagros și sistemul Himalaya-Tibet, rezultat din coliziunea plăcilor arabe și indiene cu marginea sudică a plăcii eurasiatice.
Această teză se concentrează pe: 1) caracterizarea mantei litosferice printr-o metodă de modelare geofizico-petrologică integrată și 2) studiul efectului structurii litosferice și reologiei în deformarea neotectonică legată de convergența Arabiei și a Indiei cu respect în Eurasia folosind o metodologie bazată pe abordarea foii subțiri.
În cazul orogenului Zagros, rezultatele arată că mantaua litosferică se subțiază sub Iranul Central, Alborz și parțial sub lanțul muntos Zagros. În cazul sistemului Himalaya-Tibet, rezultatele indică o litosferă îngroșată în sectorul vestic, sub Himalaya, Platoul Tibet, Kunlun Shan și Tian Shan și o subțiere sub bazinele Tarim și Junggar. În sectorul estic, rezultatele confirmă faptul că Platoul Tibet este susținut de o litosferă mai subțire și mai caldă în nord decât în sud. A fost necesar să se introducă variații laterale ale compoziției mantalei, legate de procesele mantalei litosferice superioare, în toate profilurile modelate, evidențiind prezența diferitelor domenii litosferice.
Studiul deformării neotectonice a relevat rolul cheie al reologiei în reproducerea câmpului de stres și a vitezei din Asia Centrală, sugerând o litosferă mai puțin rigidă pe Platoul Tibet decât pe platoul Iranului. În general, deformarea este mai rapidă în zona de coliziune India-Eurasia decât în zona de coliziune Arabia-Eurasia. În cele din urmă, prezența unei mante subțiate în nord-estul Tibetului și scăderea consecventă a vâscozității datorită creșterii temperaturii ar explica prezența unor defecte extensionale în Platoul Tibet și ar reconcilia modelul cu datele fluxului de căldură ridicat și viteze mici. evenimente din regiune.
Această teză a fost finanțată de proiectul ATIZA (CGL2009-09662-BTE) și grantul FPI asociat.
Structura litosferei joacă un rol important în controlul deformării suprafeței și propagarea acesteia către interiorul continental. Heterogenitățile compoziționale și de rezistență din litosferă afectează direct comportamentul tectonic al regiunii și, prin urmare, evoluția sistemelor orogene. Această teză se concentrează pe caracterizarea structurii litosferice actuale a orogenilor Zagros și Himalaya-Tibetan și rolul structurii litosferice și a reologiei în acomodarea deformării legate de convergența Arabiei și Indiei împotriva Eurasiei.
Prin combinarea informațiilor geofizice și petrologice, crusta și mantaua superioară a oragenilor Zagros și Himalaya-Tibetan au fost caracterizate din punct de vedere termic, compozițional și seismologic. Patru profiluri litosferice 2-D (două care traversează orogenul Zagros și alte două care traversează orogenul Himalaya-tibetan) au fost modelate până la 400 km adâncime, în care scoarța rezultată și structura superioară a mantalei sunt constrânse de datele disponibile despre elevație, anomalia Bouguer, înălțimea geoidului, fluxul de căldură de suprafață și datele seismice, inclusiv modele de tomografie. În orogenul Zagros, rezultatele pe grosimea crustei arată valori minime sub platforma Arabiei și Iranul central (42-43 km) și valori maxime sub zona Sanandaj Sirjan (55-63 km), în acord cu date seismice. Discrepanțe majore în adâncimea Moho față de cele derivate din date seismice se găsesc local în zona Sanandaj Sirjan (centrul Zagros) și Munții Alborz, unde sunt modelate grosimi ale crustei mai moderate. Rezultatele privind grosimea litosferei indică faptul că litosfera arabă este
220 km grosime de-a lungul ambelor profile, în timp ce litosfera eurasiatică este
Cu 90 km mai subțire, mai ales sub Iranul Central și Munții Alborz. Limita litosferă-astenosferă (LAB) prezintă geometrii diferite între cele două transecte. În profilul nordic (nordul Zagros), LAB se ridică brusc sub zona Sanandaj Sirjan într-o regiune îngustă a
90 km, în timp ce în profilul sudic (centrul Zagros), creșterea are loc într-o regiune mai largă, de la centura rabatabilă și plină Zagros până la zona Sanandaj Sirjan. Cea mai bună potrivire a vitezei seismice (Vp, Vs) și a densităților necesită modificări laterale în compoziția mantei litosferice. Rezultatele noastre sunt compatibile cu compozițiile mantalei peridotitice proterozoice de sub platforma arabă, bazinul terestru mesopotamian și terenurile adunate ale plăcii Eurasia și cu o compoziție de mantă de tip fanerozoic harzburgitic mai sărăcită sub centura pliabilă și de împingere Zagros și zona imbricată.