Cinématique de l'Iran central et oriental : Morphotectonique et datations cosmogéniques et OSL

This study presents the results of geomorphological analysis on faults kinematics in central and eastern Iran. According to GPS measurements, the right-lateral shear between central Iran and Afghan block amounts to 16 mm/yr (Vernant et al., 2004 ; Masson et al., 2007) and might be accommodated by strike-slip faulting limited to the western and eastern edges of the Lut block (Walker et al., 2004). However the geological slip-rate of these faults is poorly constrained as for the faults located within the Iranian plateau, where limited activity is inferred. We demonstrate the ongoing activity of the Anar and Deshir right-lateral strike-slip faults located on the plateau and establish their geological slip-rate averaged on several seismic cycles. We combined cumulative offset of alluvial fan surfaces measurements with their ages obtained by cosmic ray exposure dating (10Be et 36Cl) and optically stimulated luminescence dating (OSL). The comparison of surface and near-surfaces ages and concentrations reveals the occurrence of a variable and significant inheritance in the alluvial material and we suggest a method to estimate the minimum amount of inheritance. We derived minimum slip-rates of 0.8 mm/yr and 0.85-2 mm/an for the Anar and Deshir faults, respectively. These results suggest that the right-lateral shear between central and eastern Iran might affect a wider region than the Lut block and its boundaries and is accommodated by a larger number of faults than initially suggested. Geological and GPS data are in insufficient number to determine if there are incompatibilities between finite and instantaneous deformation.Ce travail de thèse présente les résultats d'études géomorphologiques sur la cinématique de failles dans le centre et l'est de l'Iran. Dans cette région, des observations géodésiques associées à l'analyse d'un réseau GPS à large maille (Vernant et al., 2004 ; Masson et al., 2007) suggèrent que le cisaillement dextre entre l'Iran Central et le bloc Afghan est d'environ 16 mm/an. Un modèle cinématique (Walker et al., 2004) propose que ce cisaillement dextre soit pris en compte depuis les 5 derniers Ma par les grands décrochements limitant le Lut à l'Ouest et à l'Est. Leur vitesse géologique est cependant mal contrainte tout comme celle de décrochements situés à l'intérieur du plateau iranien, généralement considérés peu ou non actifs. Nous démontrons l'activité de deux décrochements dextres situés sur le plateau iranien, les failles d'Anar et de Deshir, et déterminons leur vitesse de glissement moyennée sur plusieurs cycles sismiques. Pour cela, des décalages de bords d'incision de terrasses alluviales ont été mesurés et des datations par mesure de la production in-situ en isotopes cosmogéniques (10Be et 36Cl) et par luminescence stimulée optiquement (OSL) ont été effectuées. L'analyse des données de surface et de profil, obtenues par les mesures d'isotopes cosmogéniques, a permis de mettre en évidence l'existence d'un héritage variable et important du matériel composant les terrasses alluviales. Nous avons proposé une méthode pour estimer la quantité minimum d'héritage variable, dans le but de déterminer l'âge d'abandon des surfaces abandonnées puis les vitesses de glissement sur les failles. Les datations par isotopes cosmogéniques et OSL combinées aux mesures de décalages morphologiques impliquent des vitesses de glissement géologique court-terme de 0.8 mm/an pour la faille d'Anar et de 0.85 – 2 mm/an pour la faille de Deshir. Ces résultats nous permettent de discuter le rôle de ces failles dans l'accommodation de la déformation dans le centre et l'est de l'Iran, suggérant que la déformation cisaillante se répartit sur une zone plus large que le Lut et ses bordures, et est prise en compte par un plus grand nombre de failles, qu'initialement supposé. Les données géologiques et GPS disponibles sont encore en nombre insuffisant pour déterminer s'il y a ou non des incompatibilités entre déformation finie et déformation instantanée