Note publique d'information : La Zone de Fracture d'Owen (ZFO) est une faille de 800 km de long qui accommode actuellement
le mouvement dextre entre l'Inde et l'Arabie. Elle s'inscrit le long d'un petit cercle
qui implique un mouvement purement dextre sur la majeure partie de la faille. La couverture
bathymétrique complète de la ZFO recueillie au cours de la campagne Owen-1 révèle
plusieurs segments de failles séparés par des relais, dont un bassin pull-apart de
90 km de long sur 30 km de large à la latitude 20°N. Un bassin pull-apart rhomboédrique
(Beautemps-Beaupré) marque la terminaison sud de l'OFZ, tandis qu'un bassin plus complexe,
la fosse de Dalrymple, constitue la terminaison Nord. La ZFO recoupe la Ride d'Owen-Murray,
qui forme une série d'imposants reliefs océaniques. Les décalages morphologiques de
la Ride d'Owen confirment un décalage dextre d'environ 10-12 km le long de l'OFZ.
En considérant constant un mouvement de 3±1 mm.a-1 estimé à partir de données géologiques
et GPS, l'âge de la ZFO est compris entre 3 et 6 Ma. De même, l'âge du bassin 20°N
et de la fosse de Dalrymple sont estimés à 2-3 Ma à partir de calibration avec les
forages ODP-DSDP. L'âge de ces bassins est contemporain d'une discordance majeure
observée dans la plaine abyssale de l'Oman (discordance "M") associée au prisme du
Makran. D'autre part, la Ride d'Owen est érodée par des systèmes complexes de glissements
de terrains sous-marins, qui représentent une source potentielle d'aléa tsunami pour
les côtes de l'Oman. Les données stratigraphiques indiquent que la récurrence de tels
glissements (et des tsunamis associés) est faible, de l'ordre de 105-106 années. Les
données de sismique réflexion collectées lors de la campagne Owen-2 ont permis d'identifier
les traces Miocène et Paléogène de la limite de plaque, entraînant une révision complète
de son histoire géologique. Tout d’abord, l'identification de lambeaux de l'ophiolite
de Masirah sur le socle du Bassin d'Owen aux abords de la marge est-omanaise indique
que le socle est à cet endroit d'âge Crétacé (au minimum). Cela contraste avec l'âge
Paléocène des roches forées au niveau de la Ride d'Owen. Ces observations indiquent
que le socle du Bassin d'Owen est d'âge mixte, et que des portions de lithosphère
d'âge différent ont été mises en contact par une faille transformante majeure. Le
système de failles transformantes structurant le socle du Bassin d'Owen était associé
à la dorsale de Carlsberg au cours du Paléocène-Eocène. L'arrêt de son activité, associé
à un épisode de transpression à la fin de l'Eocène, est marqué par le soulèvement
de rides marginales et une discordance angulaire régionale. La limite de plaque Inde-Arabie
est ensuite retrouvée au niveau de l'actuelle Ride d'Owen dès la fin de l'Oligocène.
Cette relocalisation de la plaque Arabe a impliqué le transfert d'un vaste segment
de la plaque Indienne à la plaque Arabe. Le soulèvement de la Ride d'Owen a eu lieu
autour de 8.2-8.8 Ma, en réponse à un changement cinématique associé à la plaque Indienne.
Cet épisode de déformation est responsable de l'inactivation de la limite de plaque
Miocène, et de sa relocalisation au niveau de l'OFZ actuelle. Un changement environnemental
majeur a été précédemment identifié sur le pourtour de la Mer d'Arabie dans la séquence
de Siwalik au Pakistan. L’augmentation drastique des abondances de G. Bulloides dans
la couverture sédimentaire de la Ride d'Owen, précédemment interprétée comme le résultat
d'une abrupte intensification de la mousson autour de 8.5 Ma, marque en réalité un
changement des conditions de préservation des foraminifères suite au soulèvement de
la ride. Nous proposons que l'épisode de déformation identifié dans le Bassin d'Owen
ait pu également favoriser le soulèvement de reliefs au niveau de la marge du Dhofar
et du prisme d'accrétion du Makran, conduisant à une réorganisation de la circulation
atmosphérique à l'origine du changement environnemental de Siwalik.
Note publique d'information : The Owen Fracture Zone (OFZ) is a 800 km-long fault system that currently accommodates
the dextral strike-slip motion between India and Arabia plates. It closely follows
a small circle about a rotation pole determined with GPS and seismicity data, which
is consistent with a pure strike-slip motion along the entire fracture zone. As shown
by the high resolution multibeam bathymetric map with full coverage (OWEN-1 cruise),
it is made up of a series of fault segments separated by releasing and restraining
bends, including a major pull-apart basin at latitude 20°N and two stepover basins
at its terminations, the Beautemps-Beaupré Basin to the south and the Dalrymple Trough
to the north. The OFZ crosscuts the Owen-Murray Ridge, a series of prominent oceanic
highs. Offsets of the Owen Ridge observed on the seafloor indicate a finite dextral
displacement of 10-12 km along the OFZ. Considering a steady motion of 3 ±1 mm.y-1
estimated independently from geodetic and geological data, this implies that the present-day
trace of the OFZ has been active since at least 3 to 6 Ma. Consistently, the age of
opening of the 20°N Basin and the Dalrymple trough is estimated at about 2-3 Ma ago
by calibration with DSDP-ODP drillings, coevally with a regional unconformity over
the Oman abyssal plain (the M-unconformity). The Owen-Murray Ridge is dissected by
complex systems of submarine landslides, which may represent a source of tsunami hazard
for the nearby Oman coast according to numerical models. Stratigraphic studies document
a recurrence in the order of 105-106 yrs, indicating that such tsunamis are infrequent.
The seismic dataset collected during the Owen-2 cruise provides the first identification
of the Miocene and Paleogene traces of the plate boundary prior to the activation
of the OFZ, and leads to a full revision of the geological history of the area. We
highlight the composite age of the Owen Basin basement, made of Paleocene crust drilled
on its eastern part, and composed of pre-Maastrichtian crust overlain by Upper Cretaceous
ophiolites on its western side (at the edge of the Oman Margin). A major transform
fault crossing the Owen Basin juxtaposed these two slivers of lithosphere of different
ages. This transform system used to be associated with the Carlsberg spreading center
during the Paleogene, which formed most of the Owen Basin basement. The inactivation
of the transform system in Late Eocene-Early Oligocene times is marked by the uplift
of marginal ridges along the Oman Margin and a regional angular unconformity. The
transform system then shifted to a narrow structure located at the edge of the present-day
Owen Ridge in Late Oligocene times, shortly before seafloor spreading began at the
Sheba Ridge. This migration of the plate boundary involved the capture of a part of
the Indian oceanic lithosphere accreted at the Carlsberg Ridge (in Paleocene-Eocene
times) to the Arabian plate. The Owen Ridge uplifted much latter, in Late Miocene
times (8.2-8.8 Ma), in response to a kinematic change of the Indian plate. This episode
of deformation ultimately led to the inactivation of the Miocene plate boundary and
the activation of the OFZ. A major environmental change is recorded over the Arabian
Sea coasts in the Siwalik paleosol sequence, coevally with this episode of deformation.
This environmental change was previously interpreted as the result of an intensification
of the Indian Monsoon at ~8.5 Ma recorded by a drastic increase in G. bulloides abundance
in the sedimentary cover of the Owen Ridge. In contrast, we propose that the uplift
of the Owen Ridge 8-9 Ma ago induced better preservation of foraminifers. Furthermore,
this episode of deformation could have also triggered continental uplift along the
East Oman and the Dhofar margin, and at the Makran accretionary wedge, leading to
a reorganization of the atmospheric circulation that could explain the coeval environmental
change recorded in the Siwalik sequence in Pakistan.