Extensional forearc structures at the transition from Alaska to Aleutian Subduction Zone: slip partitioning, terranes and large earthquakes - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Comptes Rendus. Géoscience Année : 2023

Extensional forearc structures at the transition from Alaska to Aleutian Subduction Zone: slip partitioning, terranes and large earthquakes

Amin Kahrizi
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Manuel Pubellier
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Donna Shillington
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Mladen Nedimović
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Cédric Bulois
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Résumé

The Unimak and Shumagin segments of the Alaska Aleutian Subduction Zone show extensional deformation of the forearc since the Miocene. Using legacy seismic profiles and modern multichannel seismic data, we update the structural map of the area, focusing on the intersection between trench-parallel, landward-dipping normal faults rooting in the plate interface and trench-oblique to trench-perpendicular normal faults, all showing signs of recent activity. We investigate for the first time the origin of the trench-parallel extension and explain the horsetail geometry of the Central Sanak Basin as the termination of a slip-partitioning right-lateral strike slip fault. Re-analysis of subduction zone thrust earthquakes slip vectors indicates a possible onset of slip partitioning in the vicinity of the Central Sanak Basin. In the hypothesis of a continuum of deformation, finite deformation from normal fault offsets show a slow sliver motion of less than 1 mm/yr, which is below the resolution of GNSS measurements. Both trench oblique and trench parallel faults have been cited as reactivated terrane sutures, the presence of which may act as upper-plate weaknesses needed to allow slip partitioning in a context of low convergence obliquity. Weak landward-dipping normal faults rooting in the plate interface have also been linked to the tsunamigenic rupture of the shallow plate interface. We infer that the trench parallel Unimak Ridge, associated with the 1946 Mw 8.6 tsunami earthquake, is the last expression of terrane sutures reactivation before their westward vanishing in the more recent Aleutian arc
Les segments Unimak et Shumagin se situent à la jonction des subductions Alaska et Aléoutiennes. L’avant-arc de ces segments subit une déformation extensive depuis le Miocène. A l’aide de profils sismiques existants et de retraitements, nous mettons à jour la carte structurale dans la région d’interaction entre des failles normales actives obliques et parallèles à la fosse. Ces dernières, de vergence continentale, prennent racine sur l’interface de subduction à ~35 km de profondeur. Les failles accompagnant l’extension parallèle à la fosse sont disposées en queue de cheval autour du Bassin de Sanak Central, que nous interprétons comme la terminaison d’une faille de partitionnement décrochante dextre. Une nouvelle analyse des vecteurs glissements des séismes sur l’interface de subduction confirme un début de partitionnement dès le voisinage du Bassin de Sanak Central. Dans l’hypothèse d’un continuum de déformation depuis le Miocène, la déformation finie issue des rejets de failles normales indique un mouvement lent du sliver inférieur au mm/an, en deçà de la résolution des mesures géodésiques GNSS. Aussi bien les failles parallèles qu’obliques à la fosse ont été interprétées comme des sutures réactivées au sein des terranes, accrétés depuis le Crétacé le long de la paléo-marge de Bering, antérieure à la formation de l’Arc des Aléoutiennes. Ces sutures peuvent correspondre à des zones de faiblesse dans la plaque supérieure, permettant un partitionnement lent dans un contexte de faible obliquité. Des failles normales mécaniquement faibles, de vergence continentale, ont également été proposées comme indice de la rupture tsunamigénique de l’interface de subduction à faible profondeur. Nous en déduisons que la ride Unimak, mur de faille parallèle à la fosse longeant la zone de rupture du « tsunami earthquake » de 1946, est probablement l’expression la plus occidentale de la réactivation des sutures, du fait de leur absence dans la subduction Aleoutienne.
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hal-04579369 , version 1 (17-05-2024)

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Citer

Amin Kahrizi, Matthias Delescluse, Nicolas Chamot-Rooke, Manuel Pubellier, Anne Bécel, et al.. Extensional forearc structures at the transition from Alaska to Aleutian Subduction Zone: slip partitioning, terranes and large earthquakes. Comptes Rendus. Géoscience, 2023, Geodynamics of Continents and Oceans – A tribute to Jean Aubouin, 356 (S2), pp.1 - 25. ⟨10.5802/crgeos.225⟩. ⟨hal-04579369⟩
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