Caractérisation structurale et cinématique d'un rift sur détachement : le rift de Corinthe-Patras, Grèce

Structural and kinematic characterization of a rift evolving on a low-angle detachment fault : the Corinth-Patras rift, Greece

• Auteur / Autrice : Nicolas Flotté
• Direction : Denis Sorel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, océan, espace
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Paris 11

Mots clés

Mots clés libres

Failles normales

Pléistocène

Golfe de Patras

Golfe de Corinthe

Résumé

Une étude structurale de la marge sud du rift de Corinthe montre l'existence d'un détachement quaternaire qui traverse le nord du Péloponnèse du golfe Saronique au golfe de Patras, sur plus de 150km. Sa partie à terre est aujourd'hui inactive, avec un pendage actuel à l'émergence de 30-35ʿN et s'aplatissant vers le nord jusqu'à 0-10ʿN puis augmentant progressivement de pendage sous le golfe. D'autres failles normales, à plus fort pendage nord, affectent le toit du détachement et se sont progressivement branchées dessus. La restauration en profondeur suggère qu'il se prolonge sous le golfe dans la zone d'activité sismique à faible pendage vers le nord mise en évidence par les études sismologiques. Les failles actives de Psathopyrgos, Aigion et Héliké sont celles qui transfèrent actuellement en surface le jeu du détachement. L'émergence du détachement s'est initiée d'E en W il y a 1,7-1Ma et est scellée depuis environ 900ka. La déformation a ensuite progressivement migré vers le nord sur des systèmes de failles qui restent actifs durant une période de 250-400ka. Au niveau du golfe de Patras, les données de sismologie montrent que l'émergence du détachement est toujours active. Cette évolution différentielle des deux systèmes est accommodée des failles de transfert responsables du décalage de 25km entre les deux golfes. L'étude des calcites de failles montre que les brèches tectoniques sont cimentées par deux générations de calcites. La première s'est formée à partir d'une eau de formation à une profondeur supérieure à 1200m et la deuxième à partir d'une eau météorique à une profondeur de 500-1000m. Ces données permettent d'estimer un taux de surrection de 1,7-2,5mm/a comparable à celui déterminé sur la côte (e. G. Stiros, 1998). La datation de ces calcites par la méthode U/Th confirme l'âge récent du rift. Malgré de grandes incertitudes, les résultats obtenus valident l'application de cette méthode de datation dans des systèmes faillés quaternaires en milieu carbonatés.

A structural study of the southern margin of the Corinth rift shows the existence of a quaternary detachment fault, which outcrops along 150km in the northern Peloponnese, from the Saronic gulf to the Patras gulf. Its onshore part is inactive. It dips 30-35ʿN, flats northward till 0-10ʿN and progressively increases beneath the gulf. Steeper normal faults cut through the hangingwall of the detachment and progressively branched onto it. Balanced cross-sections suggest that the onshore detachment prolonged beneath the gulf in the low-angle seismological zone. Since 300ky, the Psathopyrgos, Helike and Aigion active faults transfer the slip from the detachment to the surface. The emergence of the detachment initiated from east to west 1. 7-1My ago, and is sealed since roughly 900ky. The strain has progressively migrated toward the north on several fault-system which remained active during 250-400ky. In the gulf of Patras, seismological data show that the emergence of the detachment is still active. This differential evolution is accommodated by transfer-faults and led to the 25km shift of the Patras and Corinth gulfs. A study of fault-crystallisations shows that syntectonic breccias are cemented by two generations of calcite. The first was formed with formation water at a depth of more than 1200m and the second generation was formed with meteoric-water at a depth of 500-1000m. These data allow determining an uplift rate of 1. 7-2. 5mm/y. This result is close to uplift rates determined near the coast. Dating of these calcites by the U/Th method confirms the young age of the Corinth-Patras rift. The results show that this method is a reliable way for quaternary faults.