90°E ridge and East-Tibetan crustal flow impact on the recent evolution of the Indo-Burmese oblique subduction. Geologic, seismic and geodetic approach.
Impact de la ride 90°E et du flux crustal Est-Tibétain sur l'évolution récente de la subduction oblique Indo-Birmane. Approche géologique, sismique et géodésique
Résumé
The tectonic boundary between the Indian and Burmese plates is mainly affected by right-lateral strike-slip with only a small thrust conponent. The lower plate, the Bengal Basin, is crossed by various crustal heterogeneities that were formed during the Bengal oceanic crust former creation and subsequent migration towards the North (hot spot ridges, transform faults...). The upper plate, the Burmese microplate, bounded eastward by the right-lateral strike-slip Sagaing fault, is located within an area that is affected by the East-Tibetan crustal flow.
I have studied the structural geometry and the kinematics of the hyper-oblique Indo-Burmese subduction zone along a transect that goes from the Bengal basin to northern Burma. I outlined the effect of major disturbing factors such as crustal flow and crustal heterogeneity. Using various approaches (structural geology field works, marine geophysical data and geodetic measurements) I present a model for the Neogene evolution of the oblique subduction in response to these perturbations. This model is also supported by a global seismicity analysis and some paleomagnetic measurements.
The 90°E ridge was formed within the Bengal oceanic crust about 100Ma ago. It collided with the southern Myanmar margin during the uppermost Miocene and probably locked the subduction there. Only right-lateral strike-slip deformation is structurally evidenced along its eastern flank at these latitudes. North of the ridge, since 2Ma, the outer Indo-Burmese wedge rapidly propagates westward. Such propagation was made easier by the large amount of sediments deposited on the lower plate (Brahmaputra delta).
This Indo-Burmese wedge, built in a hyper-oblique convergence setting, is the place of strain partitioning: The innermost part is affected by along strike right-lateral strike-slip faults whereas the outermost part is affected by perpendicular East-West shortening.
The northern segment of the Sagaing fault is deflected westward by more than 100km. I suggest that the crustal flow, resulting from the Tibet gravity collapse, is responsible for the westward deflection. This model gives rise to questions concerning the influences of this flow on the Indo-Burmese wedge growth. On the basis of available geodetic data around the eastern Himalayan syntaxis, I propose a link between various Neogene deformations in the area.
The marine segment of the studied transect is very well constrained by seismic reflexion data. The northern continuation of the 90°E ridge and the oceanic nature of the Bengal crust have been fixed. However, the East-Tibetan crustal flow is still poorly understood. The geodetic data give access to the kinematic of the flow but some geological observations, within the syntaxis, that allows direct observation of exhumed deep crust deformation, are required to better understand its nature. Such geological observations could also give some elements on the flow stability through time. Some models should be further computed in order to compare these new ideas to physical properties of continental lithosphere under deformation.
I have studied the structural geometry and the kinematics of the hyper-oblique Indo-Burmese subduction zone along a transect that goes from the Bengal basin to northern Burma. I outlined the effect of major disturbing factors such as crustal flow and crustal heterogeneity. Using various approaches (structural geology field works, marine geophysical data and geodetic measurements) I present a model for the Neogene evolution of the oblique subduction in response to these perturbations. This model is also supported by a global seismicity analysis and some paleomagnetic measurements.
The 90°E ridge was formed within the Bengal oceanic crust about 100Ma ago. It collided with the southern Myanmar margin during the uppermost Miocene and probably locked the subduction there. Only right-lateral strike-slip deformation is structurally evidenced along its eastern flank at these latitudes. North of the ridge, since 2Ma, the outer Indo-Burmese wedge rapidly propagates westward. Such propagation was made easier by the large amount of sediments deposited on the lower plate (Brahmaputra delta).
This Indo-Burmese wedge, built in a hyper-oblique convergence setting, is the place of strain partitioning: The innermost part is affected by along strike right-lateral strike-slip faults whereas the outermost part is affected by perpendicular East-West shortening.
The northern segment of the Sagaing fault is deflected westward by more than 100km. I suggest that the crustal flow, resulting from the Tibet gravity collapse, is responsible for the westward deflection. This model gives rise to questions concerning the influences of this flow on the Indo-Burmese wedge growth. On the basis of available geodetic data around the eastern Himalayan syntaxis, I propose a link between various Neogene deformations in the area.
The marine segment of the studied transect is very well constrained by seismic reflexion data. The northern continuation of the 90°E ridge and the oceanic nature of the Bengal crust have been fixed. However, the East-Tibetan crustal flow is still poorly understood. The geodetic data give access to the kinematic of the flow but some geological observations, within the syntaxis, that allows direct observation of exhumed deep crust deformation, are required to better understand its nature. Such geological observations could also give some elements on the flow stability through time. Some models should be further computed in order to compare these new ideas to physical properties of continental lithosphere under deformation.
La frontière tectonique entre les plaques indienne et birmane est principalement décrochante avec une faible composante de raccourcissement. La plaque subduite, le bassin du Bengale, est parcourue par des hétérogénéités crustales majeures acquises lors de son processus de formation et de migration vers le Nord (rides de point chaud, failles transformantes...). La plaque supérieure, la microplaque birmane, délimitée à l'Est par la faille décrochante dextre de Sagaing, est dans la zone d'influence du flux crustal Est-Tibétain.
Le long d'une large coupe Terre-Mer depuis le bassin du Bengale jusqu'au Nord de la Birmanie, je me suis intéressé à la géométrie structurale et à la cinématique de la subduction hyper-oblique Indo-Birmane en insistant sur les effets d'éléments perturbateurs (flux et hétérogénéités crustaux). Par une approche pluridisciplinaire combinant des observations géologiques structurales de terrain, des données géophysiques marines et des mesures géodésiques, je présente un modèle d'évolution néogène de la subduction oblique en réponse à ces perturbations. Une étude de la sismicité et quelques mesures paléomagnétiques ont complété ce travail.
La ride de 90°E, formée au sein de la croûte océanique du Bengale vers 100Ma, est entrée en collision avec la marge Birmane au Miocène supérieur. Elle a probablement bloqué la subduction dans sa partie méridionale de telle sorte que seule une déformation décrochante dextre le long de son flanc Est est exprimé structuralement. Au Nord de la ride, le prisme externe Indo-Birman est libre de se développer rapidement vers l'Ouest depuis 2Ma à la faveur d'une forte épaisseur de sédiments déposés sur la plaque plongeante (delta du Ganges-Brahmapoutre).
Ce prisme Indo-Birman, construit en convergence hyper-oblique, a enregistré un partitionnement de la déformation : les zones internes sont cisaillées sur une direction Nord-Sud et les zones externes sont raccourcies sur une direction Est-Ouest.
La faille de Sagaing est défléchie de plus de 100km vers l'Ouest dans sa partie Nord. Je propose un modèle dans lequel le flux crustal résultant de l'effondrement du Tibet, est responsable de cette inflexion. Ce modèle questionne le rôle de ce flux dans la construction du prisme partitionné. Appuyé sur l'ensemble des données géodésiques disponibles autour de la syntaxe Est Himalayenne, il établit un lien entre les déformations finis néogènes de la région.
Les données de sismique réflexion ont apporté des contraintes fortes sur la partie marine de la section. Ainsi, la présence de la ride de 90°E et la nature océanique de la croûte du Bengale ont pu être fixées. En revanche, le flux crustal Est-Tibétain reste mal compris. Les données géodésiques permettent d'en approcher la cinématique mais il est nécessaire, pour en connaître la nature, d'y combiner des données géologiques de terrain, qui sont les seuls à permettre l'observation direct de la déformation crustale profonde aujourd'hui exhumée. Ces observations géologiques peuvent aussi apporter des éléments de réponses sur la stabilité du flux au cours du temps. Un travail de modélisation doit encore être mené pour confronter ces idées nouvelles aux propriétés physiques de la lithosphère continentale en cours de déformation.
Le long d'une large coupe Terre-Mer depuis le bassin du Bengale jusqu'au Nord de la Birmanie, je me suis intéressé à la géométrie structurale et à la cinématique de la subduction hyper-oblique Indo-Birmane en insistant sur les effets d'éléments perturbateurs (flux et hétérogénéités crustaux). Par une approche pluridisciplinaire combinant des observations géologiques structurales de terrain, des données géophysiques marines et des mesures géodésiques, je présente un modèle d'évolution néogène de la subduction oblique en réponse à ces perturbations. Une étude de la sismicité et quelques mesures paléomagnétiques ont complété ce travail.
La ride de 90°E, formée au sein de la croûte océanique du Bengale vers 100Ma, est entrée en collision avec la marge Birmane au Miocène supérieur. Elle a probablement bloqué la subduction dans sa partie méridionale de telle sorte que seule une déformation décrochante dextre le long de son flanc Est est exprimé structuralement. Au Nord de la ride, le prisme externe Indo-Birman est libre de se développer rapidement vers l'Ouest depuis 2Ma à la faveur d'une forte épaisseur de sédiments déposés sur la plaque plongeante (delta du Ganges-Brahmapoutre).
Ce prisme Indo-Birman, construit en convergence hyper-oblique, a enregistré un partitionnement de la déformation : les zones internes sont cisaillées sur une direction Nord-Sud et les zones externes sont raccourcies sur une direction Est-Ouest.
La faille de Sagaing est défléchie de plus de 100km vers l'Ouest dans sa partie Nord. Je propose un modèle dans lequel le flux crustal résultant de l'effondrement du Tibet, est responsable de cette inflexion. Ce modèle questionne le rôle de ce flux dans la construction du prisme partitionné. Appuyé sur l'ensemble des données géodésiques disponibles autour de la syntaxe Est Himalayenne, il établit un lien entre les déformations finis néogènes de la région.
Les données de sismique réflexion ont apporté des contraintes fortes sur la partie marine de la section. Ainsi, la présence de la ride de 90°E et la nature océanique de la croûte du Bengale ont pu être fixées. En revanche, le flux crustal Est-Tibétain reste mal compris. Les données géodésiques permettent d'en approcher la cinématique mais il est nécessaire, pour en connaître la nature, d'y combiner des données géologiques de terrain, qui sont les seuls à permettre l'observation direct de la déformation crustale profonde aujourd'hui exhumée. Ces observations géologiques peuvent aussi apporter des éléments de réponses sur la stabilité du flux au cours du temps. Un travail de modélisation doit encore être mené pour confronter ces idées nouvelles aux propriétés physiques de la lithosphère continentale en cours de déformation.
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