Back to Search Start Over

Shear-wave splitting, lithospheric anisotropy, and mantle deformation beneath the Arabia–Eurasia collision zone in Iran

Authors :
Denis Hatzfeld
Anne Paul
Mohammad Tatar
Keith Priestley
Ayoub Kaviani
Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT)
Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG)
Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Institut des Sciences de la Terre (ISTerre)
Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)
International Institute of Earthquake Engineering and Seismology [Tehran] (IIEES)
Institute for Advanced Studies in Basic Sciences
Institute for advanced Studies in Basic Sciences
Bullard Laboratories, University of Cambridge, Cambridge, UK
University of Cambridge [UK] (CAM)
IIEES (Iran) and Insu-CNRS (France) through program Dyeti
Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institute for Advanced Studies in Basic Sciences (IASBS)
Source :
Earth and Planetary Science Letters, Earth and Planetary Science Letters, Elsevier, 2009, 286 (3-4), pp.371-378. ⟨10.1016/j.epsl.2009.07.003⟩
Publication Year :
2009
Publisher :
Elsevier BV, 2009.

Abstract

International audience; Records of core-refracted phases from permanent and temporary seismological stations are analysed to provide a map of seismic anisotropy covering most tectonic provinces of Iran. Anisotropy is coherent at the scale of a single province, but it differs from one province to another. No significant shear-wave splitting is observed in the mountain ranges of Zagros, Alborz, and Kopeh-Dagh. Anisotropy with average time lags of 1.1 ± 0.3 s between fast and slow shear-waves with axes of the faster polarization oriented mostly NW–SE is observed in Central Iran, but the faster orientation is NE–SW in NE Iran. The orientations of fast axes do not coincide with the directions of absolute plate motion in the no-net rotation frame or in the hot-spot frame, suggesting that the observed anisotropy cannot be explained by a simple model of asthenospheric flow. The heterogeneous orientation of fast axes with differences in length scales of a few hundreds km suggests that the anisotropy originates in the lithospheric mantle. In the area where strike-slip shear dominates, the fast axes lie approximately parallel to the orientations of maximum shear estimated from GPS measurements, either with right-lateral shear associated with the NS-trending right-lateral faults in Central Iran, or left-lateral shear associated with EW-trending left-lateral faults in Northeast Iran. In the mountain belts, the null measurements may be related to horizontal shortening and thickening by pure shear, as proposed from synthetic models of olivine fabric which both imply a large amount of vertical strain, not seen by SKS splitting. Our data therefore do not agree with previous explanations of shear-wave splitting in the neighbouring regions of Eastern Anatolia and Saudi Arabia in terms of simple asthenospheric flow. They rather support the view that Iran deforms over a broad area, with vertically-coherent deformation at a lithospheric scale, that includes both shear between blocks in Central Iran and shortening at the mountain belts.

Details

ISSN :
0012821X
Volume :
286
Database :
OpenAIRE
Journal :
Earth and Planetary Science Letters
Accession number :
edsair.doi.dedup.....4ff58302e1ebd3c3bb4a6165c6d638b8
Full Text :
https://doi.org/10.1016/j.epsl.2009.07.003