Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
This study analyzes the active tectonics within the northwestern and southeastern extensions of the Pambak-Sevan-Syunik fault (PSSF), a major right-lateral strike-slip fault cutting through Armenia. Quantifying the deformations in terms of geometry, kinematics, slip rates and earthquake activity, using cosmogenic 3He, OSL/IRSL and radiocarbon dating techniques, reveal different behaviors between the two regions. Within the northwestern extension, in the region of Amasia, the PSSF bends to the west and splits into two main WNW–ESE trending reverse faults defining a compressional pop-up structure. We estimate an uplift rate and a shortening rate of 0.5 ± 0.1 mm/y and 1.4 ± 0.6 mm/y, respectively. This suggests that most of the ∼2 mm/y right lateral movement of the PSSF seems to be absorbed within the Amasia pop-structure. Within the southeastern extension, the PSSF shows signs of dying out within the Tsghuk Volcano region at the southernmost tip of the Syunik graben. There, the tectonic activity is characterized by a very slow NS trending normal faulting associated with a slight right-lateral movement. Slip rates analyses (i.e. vertical slip rate, EW stretching rate at 90° to the fault, and right-lateral slip rate of ∼0.2 mm/y, ∼0.1 mm/y and ∼0.05 mm/y, respectively) lead to the conclusion that the right lateral movement observed further north along the PSSF is mainly transferred within other active faults further west within the Karabagh (Hagari fault or other structures further northwestwards). Comparing our slip rates with those estimated from GPS data suggests that most of the deformation is localized and seismic, at least within the Tsghuk region. The geometrical and kinematic pattern observed within the two terminations of the PSSF suggests that the fault and its surrounding crustal blocks are presently rotating anticlockwise, as also observed within the GPS velocity field. This is consistent with the recent kinematic models proposed for the Caucasus-Kura-South Caspian region and brings a new insight into the present geodynamics of Armenia.
ISSN: 1040-6182

hal-01307342
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01307342
DOI : 10.1016/j.quaint.2015.05.021

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : The territory of Armenia was located in the collision zone between Arabia and Eurasia, and is the seat of active intercontinental deformations, which was attested by the many historical earthquakes that have occurred in this region. All these destructive earthquakes show a strong regional seismic activity, and therefore it is important to evaluate the seismic hazard associated with active structures that generates this seismicity.This study presents the results of the analysis of the active tectonics within the northwestern and southeastern extensions of the Pambak-Sevan-Syunik fault (PSSF), a major right-lateral strike-slip fault cutting through Armenia (NW - SE). Quantifying the deformations in terms of geometry, kinematics, slip rates and earthquake activity, using cosmogenic 3He, OSL/IRSL and radiocarbon dating techniques, reveal different behaviors between the two regions.Within the northwestern extension, in the region of Amassia, the PSSF bends to the west and splits into two main WNW-ESE trending reverse faults defining a compressional pop-up structure. We estimate an uplift rate and a shortening rate of 0.5 ± 0.1 mm/y and 1.4 ± 0.6 mm/y, respectively. This suggests that most of the ~2 mm/y right lateral movement of the PSSF seems to be absorbed within the Amasia pop-structure.Within the southeastern extension, in the region of Tsghuk volcano, the PSSF shows signs of dying out at the southernmost tip of the Syunik graben. A very slow NS trending normal faulting associated with a slight right-lateral movement characterizes the tectonic activity in the region of Tsghuk volcano. We estimate vertical slip rates, EW stretching rate, and right-lateral slip rate of ~0.2 mm/y, ~0.1 mm/y and ~0.05 mm/y, respectively. These results lead to the conclusion that the right lateral movement observed further north along the PSSF is mainly transferred within other active faults further west within the Karabagh (Hagari fault or other structures further northwestwards).
L’Arménie se situe dans la zone de collision entre Arabie et Eurasie et est le siège d’une déformation intracontinental active comme l’atteste les nombreux tremblements de terre historiques qui s’y sont produits. Tous ces séismes, destructeurs, attestent d’une forte activité sismique régionale, et il est par conséquent important d'évaluer l’aléa sismique associé aux structures actives qui génère cette sismicité.Le travail présenté ici, expose les résultats de l’analyse de la tectonique active au niveau des terminaisons nord-ouest et sud-est de la faille de Pambak-Sevan-Syunik (PSSF), une des failles décrochant majeure qui traverse l'Arménie du NW au SE. La quantification des déformations en termes de géométrie, cinématique, vitesse de glissement et paléosismicité, en utilisant les méthodes de datation 3He cosmogénique, OSL/IRSL et radiocarbone, révèlent des comportements différents entre les deux régions.Au niveau de la terminaison nord-ouest, dans la région d’Amassia, la faille PSSF s’incurve vers l'ouest et se subdivise en deux branches de direction WNW-ESE, et de cinématique inverse, définissant une structure en pop-up. Nous estimons une vitesse de soulèvement de 0.5 ± 0.1 mm/an et une vitesse de raccourcissement NNE-SSW de 1.4 ± 0.6 mm/an. Ces résultats suggère que l’essentiel des ~2 mm/an de mouvement dextre estimés le long de la faille de PSSF sont absorbés au niveau du pop-up d’Amassia.Au niveau de la terminaison sud-est, dans la région du volcan Tsghuk, la faille PSSF semble disparaitre. Le peu d’activité tectonique est caractérisée par des failles normales sub-méridiennes associées à une légère composante décrochant dextre. Nous déterminons une vitesse de glissement vertical de ~0,2 mm/an, une vitesse d’extension ~EW de ~0,1 mm/an associée à une composante dextre de ~0,05 mm/an. Ces résultats suggèrent que le mouvement dextre observé le long de la faille de PSSF plus au nord, a été transféré sur d'autres failles plus à l'ouest dans le Karabakh (faille Hagari ou autres structures situés encore plus au NW).
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01621440

NNT : 2016MONTT152
tel-01621440
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01621440
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01621440v2/document
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01621440/file/2016_MKRTCHYAN_archivage.pdf

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : This work addresses a study of geodynamics in Armenia, a country located in the central part of the zone of continental collision between the Arabian and Eurasian lithosphere plates. The work includes two main parts: study of recent deformations of the lithosphere by means of GPS and detailed paleoseismological and morphometric investigations in the zone of the Artanish-Tskhouk segment of the PSSF. We analyze and compare rates of deformation determined by the GPS data and the rates estimated by the paleoseismological and morphometric studies. The Armenian-French network of GPS observations was installed in Armenia in 1998. Three observation sessions were conducted in 1998, 2000 and 2003. Based on the evidence obtained, a detailed study of the velocity field was conducted to analyze lithosphere deformation in Central and Northern Armenia. Slip rates were estimated for the principal active faults in Armenia. Several field works, including paleoseismological, archaeo-seismological, archaeological, geodetic and morphological studies, had been implemented in the zone of the Artanish-Tskhouk segment of the PSSF in 2003-2005. The fault was mapped in detail; rates of main horizontal and vertical slip along the fault were estimated and re-estimated. Four (4) paleo- and archeo-earthquakes were studied and dated. Eventually, the obtained data allowed us to re-estimate slip rates, maximum possible magnitudes and recurrence intervals of strong earthquakes on the Artanish-Tskhouk segment of the PSSF. A technique enabling estimation of horizontal and vertical displacements along strike-slip faults during paleo-earthquakes by the evidence obtained from paleo-seismological trenching was developed.
Les travaux présentés dans ce mémoire sont consacrés à l'étude de la géodynamique du territoire de l'Arménie qui est situé dans la partie centrale de la zone de collision continentale entre les plaques Arabique et Eurasienne. Le mémoire comprend deux parties principales: 1/ l'étude des déformations actuelles par la géodésie GPS; 2/ l'étude paléosismologique et morphométrique détaillée de la zone du segment d'Artanish-Tskhuk de la faille de Pambak-Sevan-Syunik (PSSF). On présente l'analyse et la comparaison des vitesses de déformations estimées par les données de GPS et par les données paléosismologiques et morphométriques. Le réseau d'observations GPS Arméno - Français a été installé en Arménie en septembre 1998. Trois campagnes de mesure du réseau ont été réalisées en 1998, 2000 et 2003. L'analyse détaillée du champ de vitesse à partir des données GPS a permis d'étudier et de quantifier les déformations actuelles de l'Arménie centrale et septentrionale. On a pu estimer les vitesses des déplacements des failles actives principales du territoire de l'Arménie. Un ensemble de travaux sur le terrain comprenant des recherches paléosismologiques, archéosismologiques, archéologiques, géodésiques, et morphologiques a été réalisé entre 2003 et 2005 dans la zone du segment d'Artanish-Tskhuk de la faille de PSSF. La cartographie détaillée de la faille a été réalisée et l'on a estimé et/ou re-estimés les déplacements horizontaux et verticaux le long de la faille. Quatre paléo- et archéoséismes ont été étudiés et datés. À partir des données obtenues, pour le segment d'Artanish-Tskhuk de la faille de PSSF, on a réévalué les vitesses de déplacements, la magnitude maximale possible, et l'intervalle récurrence des séismes forts. Une méthode d'évaluation des déplacements horizontaux et verticaux a été proposée à partir des logs de tranchées sur les failles de décrochements associées à des paléoséismes.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00551535

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