L'influenza dell'Eurasia cenozoica

Sep 23, 2023

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 4387 (2023) Citare questo articolo

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La successione cenozoica dell'anticlinale di Jabal Hafeet fornisce l'espressione superficiale più completa della deformazione che interessò il Southeast Arabian Foreland Basin (SEAFB). Le rocce carbonatiche della Formazione Eocene Rus costituiscono il nucleo dell'anticlinale di Jabal Hafeet e ospitano una rete di fratture e vene carbonatiche associate a eventi dinamici di apertura e sigillatura delle fratture. Queste reti di fratture si sono sviluppate durante la propagazione delle sollecitazioni di compressione dalle cinture di piega e spinta di Makran e Zagros nel loro sistema di bacino di avampaese (il SEAFB) e sono associate alla convergenza Arabia-Eurasia. Le vene di calcite sincinematiche associate agli eventi di piegamento cenozoico nel SEAFB sono state datate mediante geocronologia del carbonato U – Pb LA-ICP-MS e caratterizzate ulteriormente mediante geochimica di inclusione del fluido Raman. I dati U – Pb mostrano che la compressione cenozoica legata alla propagazione della cintura di piega e spinta di Makran nel SEAFB ha avuto luogo da c. 20 Ma (inizio Miocene) a c. 2 Ma (Pleistocene medio). I dati Raman sull'inclusione dei fluidi rivelano la presenza di idrocarburi complessi all'interno dei fluidi contenenti carbonato genitore, riflettendo un percorso di trasporto dei fluidi tra le rocce cenozoiche superiori e le sequenze mesozoiche contenenti idrocarburi più profonde. I set di dati isotopici e geochimici combinati mostrano che la storia deformativa del SEAFB è probabilmente correlata alla riattivazione di strutture profonde ereditate nella sequenza stratigrafica cenozoica superiore a causa della propagazione dello stress in campo lontano dalla cintura di Makran nella penisola arabica, piuttosto che la propagazione di un’architettura di deformazione a pelle sottile.

L'analisi della ricostruzione del paleostress è di crescente importanza in quanto può essere applicata a una serie diversificata di campi, tra cui l'esplorazione e lo sfruttamento sostenibile delle risorse e gli studi sul potenziale dei serbatoi e dei siti di stoccaggio (ad esempio stoccaggio di CO2 e depositi di scorie nucleari). Una buona comprensione della geologia del sottosuolo, della storia dello stress e delle reti di fratture e faglie associate è fondamentale per l’analisi del paleostress. Inoltre, comprendere i tempi e la natura della storia delle deformazioni all'interno dei bacini dell'avampaese è di cruciale importanza per le ricostruzioni geodinamiche degli orogeni convergenti1. Le vene carbonatiche sin- e post-tettoniche che si formano nelle cinture dell'avampaese rappresentano un robusto proxy per ottenere tali dati, con l'età U-Pb dei cementi carbonatici e la composizione geochimica delle inclusioni fluide che forniscono informazioni sui tempi della deformazione-mineralizzazione evento così come la composizione dei fluidi originari.

La convergenza delle placche araba ed eurasiatica portò alla chiusura dell'oceano Neotetide nel tardo Eocene2, e portò alla propagazione delle tensioni dalle cinture di piega e spinta di Zagros e Makran nel loro sistema di bacini di avampaese: il bacino di avampaese dell'Arabia sud-orientale. (o SEAFB, Fig. 1). Queste due cinture di piega e spinta si sono sviluppate adiacenti l'una all'altra nel continente eurasiatico e sono separate dalla zona di faglia transcorrente Zendan, a est della penisola arabica (Fig. 1a).

(a) Modello digitale di elevazione (basato su immagini satellitari SRTM, create in ArcMAP 10.6.1, ESRI Spatial Analyst) dell'area tra Iran, Oman, Emirati Arabi Uniti con una rappresentazione schematica dei principali lineamenti tettonici (adattato da2,3) e domini geologici (adattato da 2,16) nella regione. Le stelle gialle indicano la posizione del carbonato U–Pb a partire da 6,7. (b) Carta geologica schematica delle unità cenozoiche affioranti nell'anticlinale di Jabal Hafeet vicino alla città di Al Ain, che mostra l'ubicazione delle stazioni di misurazione strutturale e dei siti di raccolta dei campioni. La mappa di base è costituita da una foto satellitare Landsat 8 dell'area utilizzando il datum geodetico WGS84.

La convergenza delle placche araba ed eurasiatica ha portato allo sviluppo di due principali domini tettonici sulla penisola araba sud-orientale: il dominio del margine passivo arabo permo-mesozoico nelle montagne settentrionali dell'Oman e un dominio strutturalmente più elevato rappresentato dalla pendenza continentale/sedimenti bacinali e Semail Ofioliti delle montagne dell'Oman centrale a sud (Fig. 1a). Questi due domini tettonici sono separati dalla zona di taglio di Dibba che colpisce NE-SW, che si trova parallela alla sintassi dello Stretto di Hormuz4, e sembra essersi sviluppata come una continuazione di una zona di faglia trasformata continente-oceano. La zona di taglio di Dibba è collegata a una serie di faglie attraverso il Golfo di Oman che separano gli Zagros dalle cinture di collisione di Makran (ad esempio la zona di taglio di Zandan in Fig. 1a) 4. Autori precedenti4,5 hanno postulato che la zona di taglio di Dibba ospitasse progressione tettonica della sintassi tra le cinture di piega e spinta Zagros e Makran; tuttavia, le prove dirette devono ancora essere trovate.