Subduction tractions and vertical axis rotations in the Zagros–Makran transition zone, SE Iran: the 2013 May 11 Mw 6.1 Minab earthquake

The source parameters and slip distribution of the 2013 May 11 Mw 6.1 Minab earthquake are studied using seismology, geodesy and field observations. We observe left-lateral strike-slip motion on a fault striking ENE–WSW; approximately perpendicular to previously studied faults in the Minab–Zendan–Palami fault zone. The fault that ruptured in 2013 is one of a series of ∼E–W striking left-lateral faults visible in the geology and geomorphology. These accommodate a velocity field equivalent to right-lateral shear on ∼N–S striking planes by clockwise rotations about vertical axes. The presence of these faults can reconcile differences in estimates of fault slip rates in the western Makran from GPS and Quaternary dating. The longitudinal range of shear in the western Makran is likely to be controlled by the distance over which the underthrusting Arabian lithosphere deepens in the transition from continent–continent collision in the Zagros to oceanic subduction in the Makran

Seismogenic faulting of the sedimentary sequence and laterally variable material properties in the Zagros Mountains (Iran) revealed by the August 2014 Murmuri (E. Dehloran) earthquake sequence

We present source models for the August 2014 Murmuri (Dehloran) earthquake sequence in the Zagros Mountains of Iran. An Mw6.2 mainshock was followed by an aftershock sequence containing five events of Mw ≥ 5.4. Models of P and SH waveforms show that all events had dominantly thrust-faulting mechanisms, and had centroid depths that place them within the thick sedimentary sequence, above the crystalline basement. The combination of our estimated focal mechanisms, relative relocations of the event hypocentres and the surface displacement patterns observed using InSAR imply that the mainshock and largest aftershock ruptured different fault planes and both contributed to the surface deformation. The fault planes both slipped in horizontally elongated patches, possibly due to rheological layering limiting the updip and downdip extent of rupture. The slip vector of the Murmuri mainshock implies that the decollement beneath the Lorestan Arc is weaker than any such feature beneath the Dezful Embayment, providing an explanation for the plan-view sinuosity of the range-front of the Zagros Mountains

The 2012 August 11 Ahar earthquakes: consequences for tectonics and earthquake hazard in the Turkish-Iranian Plateau

We have examined the faulting in the 2012 August 11 Mw 6.4 and 6.3 Ahar (NW Iran) earthquakes using a combination of field mapping, remote-sensing observations of tectonic geomorphology, the cross-correlation of optical satellite images and the inversion of seismic waveforms. The first event was close to pure strike-slip, and the second was an oblique combination of thrust and strike-slip motion. Mapped surface ruptures indicate at least one of these events accommodated mostly right-lateral strike-slip motion on an ∼E–W striking plane. The occurrence of these earthquakes highlights the spatially distributed deformation in NW Iran, which has implications for both hazard assessment (the Ahar events killed over 300 people and injured over 3000), and also tectonic models of the region. Furthermore, these earthquakes demonstrate that the tectonics of the Ahar area is characterized by strike-slip faulting and a component of shortening, and not the previously suggested extension

Vitesses et processus des plissements récents dans le Zagros central - Iran

The Zagros fold belt (Iran) results from active collision of the Arabian plate with central Iran. Although the geology and the structure of the Zagros have been studied extensively, the distribution of active deformation and seismotectonic behaviour across the belt remain poorly constrained. We have mapped deformed fluvial terraces along the Dalaki and Mand rivers in the central Zagros, as well as marine terraces along the Persian Gulf, in order to unravel the spatial pattern of vertical displacements and to analyze active deformation and its implications for seismicity. Using appropriate fold models based on structural data allows to efficiently estimate horizontal shortening from tectonic uplift recorded by marine and fluvial terraces. Obtaining well-constrained rates of deformation depends on reliably dating deformed geomorphic markers; by combining different dating techniques (cosmogenic isotopes Be-10 and Cl-36, and C-14 dating of organic material) and making sensible correlations to the regional climate and sea-level history, we propose an internally consistent set of ages, which allow the first geomorphic estimates of shortening rates absorbed by individual structures in the central Zagros. This approach enables us to consider rates of shortening absorbed by various structures in the central Zagros on Late Pleistocene timescales (10,000 to 1,000,000 years). Our results show that shortening on these timescales is concentrated in the frontal part of the belt, consistent with recent GPS data. Three or four frontal structures appear to absorb practically all of the active shortening across the Zagros, suggesting a normal forward-propagating deformation sequence in a thin-skinned tectonic regime during at least the Late Pleistocene, with south-westward migration of the front of the wedge and a predictable evolution of fold structure and kinematics. In addition, comparing the rate and direction of shortening across individual structures with the distribution of seismicity suggests that the sedimentary cover of the frontal Zagros is decoupled from the basement, most probably at the level of the Hormuz Salt. This weak basal detachment level, together with several intermediate weak décollement levels, appears to be responsible for the overwhelmingly aseismic deformation of the Zagros sedimentary cover.La chaîne de montagnes du Zagros (Iran) résulte de la collision active de la plaque Arabe avec l'Iran central. Bien que la géologie et la structure du Zagros aient été étudiées de façon intensive, la distribution de la déformation active à travers la chaîne et son comportement séismo-tectonique demeurent mal contraints. Nous avons cartographié des terrasses fluviales déformées le long des rivières Dalaki et Mand dans le Zagros central, ainsi que des terrasses marines le long du golfe Persique afin d'élucider la distribution spatiale des déplacements verticaux et d'analyser la déformation active et ses implications pour la séismicité. Les terrasses fluviales permettent d'établir les vitesses d'incision des rivières, que nous supposons égaler en première approximation la vitesse de soulèvement, même si cette hypothèse est discutée plus en détail dans le cas notamment de la partie amont de la Dalaki. En utilisant des modèles de pli fondés sur les données structurales existantes ou collectées sur le terrain, nous estimons le raccourcissement horizontal nécessaire pour générer les soulèvements observés au travers des différentes structures traversées par les rivières. L'obtention de taux de déformation dépend évidemment d'une datation bien contrainte des marqueurs. Nous avons mis en œuvre différentes méthodes de datation, notamment des datations de temps d'exposition des surfaces par isotopes cosmogéniques (Be-10 et Cl-36) et des datations C-14 de matériel organique inclus dans les terrasses. Bien que ces méthodes fournissent des résultats de qualité variable, nous avons pu proposer une série d'âges relativement cohérents. Cette démarche nous permet d'estimer les taux de raccourcissement absorbés par différentes structures dans le Zagros central à des échelles de temps tardi-Pléistocène (de 10.000 à 1.000.000 ans). Nos résultats montrent que le raccourcissement du Zagros s'est concentré durant cette période dans la partie frontale de la chaîne, en conformité avec des données GPS récentes qui montrent la même répartition de la déformation active. Trois ou quatre structures frontales semblent absorber pratiquement tout le raccourcissement actif à travers le Zagros, suggérant que la déformation s'est propagé vers l'avant-pays dans un régime tectonique superficiel pendant au moins le tardi-Pléistocène, avec migration vers le sud-ouest du front du prisme et une évolution prévisible de la structure et la cinématique des plis au cours du temps. Une comparaison des taux et de la direction de raccourcissement à travers les différentes structures avec la distribution de la sismicité suggère que la couverture sédimentaire du Zagros frontal est découplée du socle, le plus probablement au niveau du sel de Hormuz. Ce niveau de détachement basal, en combinaison avec plusieurs niveaux de décollement intermédiaires, serait responsable de la déformation en grande partie asismique de la couverture sédimentaire du Zagros

Rates and processes of active folding in the central Zagros, Iran

La chaîne de montagnes du Zagros (Iran) résulte de la collision active de la plaque Arabe avec l'Iran central. Bien que la géologie et la structure du Zagros aient été étudiées de façon intensive, la distribution de la déformation active à travers la chaîne et son comportement séismo-tectonique demeurent mal contraints. Nous avons cartographié des terrasses fluviales déformées le long des rivières Dalaki et Mand dans le Zagros central, ainsi que des terrasses marines le long du golfe Persique afin d élucider la distribution spatiale des déplacements verticaux et d analyser la déformation active et ses implications pour la séismicité. Les terrasses fluviales permettent d établir les vitesses d incision des rivières, que nous supposons égaler en première approximation la vitesse de soulèvement, même si cette hypothèse est discutée plus en détail dans le cas notamment de la partie amont de la Dalaki. En utilisant des modèles de pli fondés sur les données structurales existantes ou collectées sur le terrain, nous estimons le raccourcissement horizontal nécessaire pour générer les soulèvements observés au travers des différentes structures traversées par les rivières. L obtention de taux de déformation dépend évidemment d une datation bien contrainte des marqueurs. Nous avons mis en œuvre différentes méthodes de datation, notamment des datations de temps d exposition des surfaces par isotopes cosmogéniques (Be-10 et Cl-36) et des datations C-14 de matériel organique inclus dans les terrasses. Bien que ces méthodes fournissent des résultats de qualité variable, nous avons pu proposer une série d âges relativement cohérents. Cette démarche nous permet d estimer les taux de raccourcissement absorbés par différentes structures dans le Zagros central à des échelles de temps tardi-Pléistocène (de 10.000 à 1.000.000 ans). Nos résultats montrent que le raccourcissement du Zagros s est concentré durant cette période dans la partie frontale de la chaîne, en conformité avec des données GPS récentes qui montrent la même répartition de la déformation active. Trois ou quatre structures frontales semblent absorber pratiquement tout le raccourcissement actif à travers le Zagros, suggérant que la déformation s est propagé vers l avant-pays dans un régime tectonique superficiel pendant au moins le tardi-Pléistocène, avec migration vers le sud-ouest du front du prisme et une évolution prévisible de la structure et la cinématique des plis au cours du temps. Une comparaison des taux et de la direction de raccourcissement à travers les différentes structures avec la distribution de la sismicité suggère que la couverture sédimentaire du Zagros frontal est découplée du socle, le plus probablement au niveau du sel de Hormuz. Ce niveau de détachement basal, en combinaison avec plusieurs niveaux de décollement intermédiaires, serait responsable de la déformation en grande partie asismique de la couverture sédimentaire du ZagrosThe Zagros fold belt (Iran) results from active collision of the Arabian plate with central Iran. Although the geology and the structure of the Zagros have been studied extensively, the distribution of active deformation and seismotectonic behaviour across the belt remain poorly constrained. We have mapped deformed fluvial terraces along the Dalaki and Mand rivers in the central Zagros, as well as marine terraces along the Persian Gulf, in order to unravel the spatial pattern of vertical displacements and to analyze active deformation and its implications for seismicity. Using appropriate fold models based on structural data allows to efficiently estimate horizontal shortening from tectonic uplift recorded by marine and fluvial terraces. Obtaining well-constrained rates of deformation depends on reliably dating deformed geomorphic markers; by combining different dating techniques (cosmogenic isotopes Be-10 and Cl-36, and C-14 dating of organic material) and making sensible correlations to the regional climate and sea-level history, we propose an internally consistent set of ages, which allow the first geomorphic estimates of shortening rates absorbed by individual structures in the central Zagros. This approach enables us to consider rates of shortening absorbed by various structures in the central Zagros on Late Pleistocene timescales (10,000 to 1,000,000 years). Our results show that shortening on these timescales is concentrated in the frontal part of the belt, consistent with recent GPS data. Three or four frontal structures appear to absorb practically all of the active shortening across the Zagros, suggesting a normal forward-propagating deformation sequence in a thin-skinned tectonic regime during at least the Late Pleistocene, with south-westward migration of the front of the wedge and a predictable evolution of fold structure and kinematics. In addition, comparing the rate and direction of shortening across individual structures with the distribution of seismicity suggests that the sedimentary cover of the frontal Zagros is decoupled from the basement, most probably at the level of the Hormuz Salt. This weak basal detachment level, together with several intermediate weak décollement levels, appears to be responsible for the overwhelmingly aseismic deformation of the Zagros sedimentary coverGRENOBLE1-BU Sciences (384212103) / SudocSudocFranceF

The 2012 August 11 Ahar earthquakes: consequences for tectonics and earthquake hazard in the Turkish-Iranian Plateau

We have examined the faulting in the 2012 August 11 Mw 6.4 and 6.3 Ahar (NW Iran) earthquakes using a combination of field mapping, remote-sensing observations of tectonic geomorphology, the cross-correlation of optical satellite images and the inversion of seismic waveforms. The first event was close to pure strike-slip, and the second was an oblique combination of thrust and strike-slip motion. Mapped surface ruptures indicate at least one of these events accommodated mostly right-lateral strike-slip motion on an ∼E–W striking plane. The occurrence of these earthquakes highlights the spatially distributed deformation in NW Iran, which has implications for both hazard assessment (the Ahar events killed over 300 people and injured over 3000), and also tectonic models of the region. Furthermore, these earthquakes demonstrate that the tectonics of the Ahar area is characterized by strike-slip faulting and a component of shortening, and not the previously suggested extension