2024

Importance of basement faulting and salt decoupling for the structural evolution of the Fars Arc (Zagros fold-and-thrust belt): a numerical modeling approach

Gomar, F., Ruh, J. B., Najafi, M., and Sobouti, F.: Importance of basement faulting and salt decoupling for the structural evolution of the Fars Arc (Zagros fold-and-thrust belt): a numerical modeling approach, Solid Earth, 15, 1479–1507, https://doi.org/10.5194/se-15-1479-2024, 2024.

Abstract

Understanding the tectonic evolution and crustal-scale structure of fold-and-thrust belts is crucial for exploring geological resources and evaluating seismic hazards. We conducted a series of two-dimensional finite difference thermomechanical numerical models with a visco–elasto–plastic/brittle rheology to decipher how the interaction between inherited basement faults and salt décollement levels control the deformation process and structural style of the Fars Arc in the Zagros fold-and-thrust belt during tectonic inversion. Numerical experiments with extension and consequent convergence phases indicate that strain accumulation patterns during initial rifting are controlled by the location and geometry of the prescribed faults. During convergence, the inverted basement faults form large-wavelength and foreland-verging fault-propagation anticlines in the sedimentary cover, while the thick salt layer promotes the growth of second-order detachment anticlines accompanied by both fore- and back-limb thrust faults. Experiments without prescribed basement faults result in dispersed brittle/plastic deformation during rifting and convergence and an effective mechanical decoupling along the salt horizon. Overall, reactivated faults can serve as pathways for stress transfer, resulting in the formation of new faults triggering seismic activity. The structural evolution of orogenic belts like the Zagros does not adhere to a fixed pattern; it is shaped by factors such as basement rock properties and inherited fault orientations. Shallow earthquakes predominantly occur along décollement anticlines in the sedimentary cover, while deeper and larger ones are associated with basement faults. We also observe variations in resistance to deformation based on salt rheology and fault geometry, with listric faults minimizing resistance. The degree of basement involvement directly influences the model’s resistance to deformation, with greater involvement facilitating easier deformation. Our results, related to the temporal and spatial relationship between thin- and thick-skinned tectonics, can work as analogues for similar orogenic belts worldwide, such as Taiwan, the Pyrenees, the Alps, the Appalachians, and the Kopet Dagh.

Política de privacidad

De acuerdo con la Ley Orgánica 3/2018, de 5 de diciembre, de Protección de Datos Personales y garantía de los derechos digitales (LOPDGDD) ,el Reglamento General de Protección de Datos (RGPD) y legislación concordante, GEO3BCN-CSIC se compromete al cumplimiento de la obligación de secreto con respecto a los datos de carácter personal y al deber de tratarlos con confidencialidad tras la realización de los análisis de riesgos correspondientes, en especial, de acuerdo con la Disposición adicional primera de la LOPDGDD, las medidas de seguridad que correspondan de las previstas en el Esquema Nacional de Seguridad necesarias para evitar su alteración, pérdida, tratamiento o acceso no autorizado.

El usuario podrá ejercitar en todo momento los derechos de acceso, rectificación, cancelación, oposición, limitación o portabilidad dirigiéndose por escrito a la Secretaría General del CSIC en la dirección C/Serrano 117, 28006 MADRID (España)  acompañando fotocopia de D.N.I.  o mediante el Registro Electrónico del CSIC ubicado en su Sede Electrónica, para lo que deberá disponer de certificado electrónico reconocido. Se puede contactar con el Delegado de Protección de Datos del CSIC a través del correo delegadoprotecciondatos@csic.es

GEO3BCN-CSIC se reserva la facultad de modificar la presente Política de Privacidad para adaptarla a las novedades legislativas, jurisprudenciales o de interpretación de la Agencia Española de Protección de Datos. En este caso, GEO3BCN-CSIC anunciará dichos cambios, indicando claramente y con la debida antelación las modificaciones efectuadas, y solicitando, en caso de que se considere necesario, la aceptación de los mismos.

No
Aceptar

Este sitio web utiliza cookies para que usted tenga la mejor experiencia de usuario. Si continúa navegando está dando su consentimiento para la aceptación de las mencionadas cookies y la aceptación de nuestra política de cookies, pinche el enlace para mayor información.

ACEPTAR
Aviso de cookies
Scroll al inicio