The northern piedmont of Tian Shan: a case study of immature range front
Le piedmont nord du Tian Shan : cas d'école d'un front de chaîne immature
Résumé
The modern Tian Shan (Central Asia) is considered as a direct consequence of the reactivation of a Paleozoic orogenic belt due to the India – Asia collision, during Cenozoic times. A detailed work has been investigated along the northern piedmont of Tian Shan, integrating the field work, structural analysis, seismic profile data, gravity anomaly measurements and drilled wells. Firstly, this study brings new and direct evidences, at different scales, for the existence of a major paleo-relief along the northern Tian Shan range during Mesozoic, and particularly during Jurassic times. Secondly, the calculated shortening amount in the northern piedmont of Tian Shan is rather small and the structural pattern of its front is heterogeneous along-strike. While, thrusting of the Paleozoic basement on the Mesozoic or Cenozoic sedimentary series of the basin is remarkably exposed along several river valleys, other sections display continuous Triassic to Jurassic sedimentary series from the basin to the range where they unconformably overlie on the Carboniferous basement. Four cross-sections are made by integrating multi-method data, showing that shortening amounts are less than 20% and could be even until to 6%. This suggests that the Tian Shan intracontinental range is rather “young” and still at a primary stage of its tectonic evolution. In other words, its front may be considered as a typical example of an immature range front.
La chaîne actuelle du Tian Shan (Asie centrale) est considérée comme une conséquence directe de la réactivation d'une ceinture orogénique du Paléozoïque due à la collision Inde-Asie, au Cénozoïque. Un travail détaillé a été réalisé le long du piémont nord de la chaîne en intégrant les observations géologiques de terrain, analyses structurales, profils sismiques, nouvelles mesures des anomalies gravimétriques et des données de forages. Tout d'abord cette étude apporte de nouvelles preuves directes, à différentes échelles, sur l'existence d'un paléo-relief majeur le long du front nord du Tian Shan au cours du Mésozoïque, et plus particulièrement pendant le Jurassique. Deuxièmement, la quantité de raccourcissement calculée à travers cette ceinture de plis et chevauchements nord du Tian Shan est relativement faible et les structures reconnues le long du front de la chaîne présentent une hétérogénéité latérale forte. Ainsi, alors qu'un chevauchement du socle paléozoïque sur les séries sédimentaires mésozoïques et cénozoïques du bassin est remarquablement exposé le long de certaines vallées, d'autres sections montrent que les séries sédimentaires du Trias au Jurassique peuvent être suivies de manière continue, depuis le bassin jusque sur le toit du socle Paléozoïque où ils reposent en discordance relativement haut dans la chaîne. Quatre coupes géologiques ont été construites par l'intégration des données pluridisciplinaires acquises. La restauration de ces coupes montre que les taux de raccourcissement sont inférieurs à 20% et peuvent descendre à un minimum de 6%. Ces observations suggèrent que le piémont nord du Tian Shan est plutôt «jeune» et que la chaîne d'avant pays est encore à un stade primaire de son évolution tectonique. En d'autres termes, le piémont nord du Tian Shan peut être considéré comme un exemple type de front de chaîne immature.
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