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Fiche détaillée Thèses
Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc (18/12/2003), CHERY Jean (Dir.)
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Cinématique actuelle et dynamique de l'Iran : GPS et modélisation numérique
Philippe Vernant1

Les travaux présentés dans ce mémoire sont consacrés à l'étude de la cinématique actuelle de la collision Arabie/Eurasie par la mesure de deux réseaux GPS, ainsi qu'aux mécanismes de la déformation intracontinentale par la modélisation thermomécanique 3D de la lithosphère iranienne.
Le premier réseau, à l'échelle de l'Iran, permet de préciser les conditions aux limites de cette zone et de quantifier les taux de convergence accommodés par les grandes structures iraniennes. Pour cela, on calcule les pôles et vitesses de rotation de la plaque arabe et du Bloc Central Iranien ainsi que la déformation de l'Alborz, du Kopet-Dag et du Zagros. Le second se concentre sur la région de l'Alborz central ; il est plus particulièrement dédié à l'étude de la déformation d'une chaîne de montagnes étroite. Les apports du champ de vitesse sur la tectonique actuelle, obtenu par les mesures de ces réseaux, sont détaillés en tenant compte des données géologiques et sismotectoniques.
Le champ de vitesse est ensuite analysé pour essayer de déterminer si la déformation est continue ou concentrée à la périphérie de blocs rigides. La modélisation mécanique est alors employée pour aider à la compréhension de la dynamique actuelle de la région ; deux modèles sont développés dans ce sens. Le premier en 2.5D simule la collision oblique du Zagros en tenant compte de la perturbation thermique imposée par la subduction du manteau arabe sous l'Iran. Il étudie l'influence d'une faille de partitionnement sur la bordure Nord de la chaîne. Le second est un modèle 3D de la lithosphère iranienne. Les conditions aux limites sont imposées par le mouvement de l'Arabie par rapport à l'Eurasie déterminé par le GPS. Les grands accidents décrochants sont simulés par des zones de contact. Le champ de vitesse modélisé est alors comparé aux observations GPS.
1 :  ISTEEM - Institut des Sciences de la Terre, de l'Environnement et de l'Espace de Montpellier
cinématique – déformation intracontinentale – GPS – modélisation numérique – Moyen-Orient – Iran.

This report is dedicated to the study of the present-day kinematic of the Arabia/Eurasia collision using the two GPS networks. The intra-continental deformation is also studied by 3D thermo-mechanical modeling of the Iranian lithosphere.
The first network covers the whole Iranian territory and allows us to precise the boundary conditions of the area and to quantify the convergence rate accommodated by the main Iranian structures. To do so, we estimated the Euler vectors of the Arabia and the Central Iranian Bloc. The second network is focused on the central Alborz region and is dedicated to the study of the deformation of a narrow mountain range. The contribution of the velocity field to the present-day tectonic are detailed, taking into account the geologic and seismotectonic data.
Then, the velocity field is analyzed to try to determine which of microplate or continuum descriptions can be applied to the Iranian deformation. In that aim, we have developed two thermo-mechanical models. The first one in 2.5 D simulates the oblique collision of the Zagros and takes into account the thermal perturbation of subduction of the Arabian mantle beneath the Iranian continent. We have also tested the partitioning of the convergence using a strike-slip fault north of the range. The second is a 3D model of the Iranian lithosphere. The boundary conditions are set up by the motion of Arabia relative to Eurasia determined by GPS. The large strike-slip faults are simulated using contact zones. Then, the obtained velocity field is compared to the GPS one.
kinematic – intracontinental deformation – GPS – numerical modeling – Middle-East – Iran

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