Structure of the Kasbah fold zone (Agadir bay, Morocco). Implications on the chronology of the recent tectonics of the western High Atlas and on the seismic hazard of the Agadir area
DOI:
https://doi.org/10.3989/egeol.39742.052Keywords:
Morocco, Agadir bay, High Atlas, Atlantic margin, petroleum exploration, compressional tectonics, seismic hazardAbstract
Detailed re-interpretation of the north-eastern segment of a profile realized across the Agadir bay along a NE-SW trend and crosscutting the main structures, together with analysis of available isochron maps, allowed us to retrace the geological history of the offshore western High Atlas. Two tectonostratigraphic sequences were distinguished: Unit II, which displays a simple structure, laying unconformably on Unit I, with a more complex structure dominated by a reverse fault (F1) striking E-W with a dip to the north. Correlation to boreholes Souss-1 and AGM-1 allowed us to assign Unit I to the Triassic – Palaeogene and Unit II to the Miocene – Present. The NE fault block shows a ramp-flat fault plane (F2) with an overlying SW-vergent fold that can be interpreted as a fault-bend fold. Three main stages were distinguished: (1) during the Cretaceous, F1 could have been a syndepositional normal fault with the NE block moving downwards; (2) towards the beginning of the Tertiary, the displacement of plane F2 induced the development of a fault-bend fold and erosion of the forelimb and hinge of the fold; displacement along F2 was transferred to fault F1; (3) afterwards, during the Miocene, reverse motion of F1 deformed and tilted the plane F2 and accentuated the folded structure. This evolution is typical for a frontal basin above a fault-related fold. Evaluation of the thickness and bed depth differences shows that the largest growth rate was recorded in Late Miocene times. Seismic activity recorded in the Agadir bay appears to be clearly related to this fault zone, as inferred from focal mechanisms. Seismic moment evaluation suggests that earthquakes of magnitude Mw≥6 are likely to occur, but could not be much larger because of the fault segmentation geometry of the High Atlas Front.
Downloads
References
Abou Ali, N.; Chellai, E.H. & Nahim, M. (2004). Anatomie d’une marge passive hybride. Marge Ifni/Tan-Tan au Mésozoïque. Apports des données géophysiques. Estudios Geologicos, 60: 111-121. doi:10.3989/egeol.04603-683
Abou Ali, N.; Hafid, M.; Chellai, E.H. & Nahim, M. & Zizi, M. (2005). Structure du socle, sismostratigraphie et héritage structural au cours du rifting au niveau de la marge Ifni/Tan-Tan (Maroc sud-occidental). Comptes Rendus Geoscience, 337: 1267-1276. doi:10.1016/j.crte.2005.07.003
Aït Hssaine, A. (2000). Evolution géomorphologique du piémont sud-atlasique dans la région de Taroudant (SW-Maroc) au cours du Tertiaire et du Pléistocène inférieur. Bulletin de l’Institut Scientifique, Rabat, 22 (1999-2000): 17-28.
Allard, P.L.; Coché, E. & Duffaud, F. (1958). L’Oligocène dans le Haut Atlas occidental. Notes & Mémoires du Service géologique du Maroc, 16: 7-16.
Alonso-Gavilán, G.; González-Delgado, J.A.; Civis, J.; Pais, J. & Legoinha, P. (2001). El Neógeno superior del Valle del Souss (Agadir, Sur de Marruecos). Geogaceta, 29: 7-10.
Ambroggi, R. (1963). Etude géologique du versant méridional du Haut Atlas occidental et de la plaine du Souss. Notes & Mémoires du Service géologique du Maroc, 157: 1-322.
Cahuzac, B. (1989). Sur le Tertiaire marin de la région d’Agadir. 1er Colloque sur le Néogène atlantoméditerranéen, Tétouan, 12-14 mai 1989, 93-94.
Chellai, E.H. & Perriaux, J. (1996). Evolution géodynamique d’un bassin d’avant-pays du domaine atlasique (Maroc): exemple des dépôts néogènes et quaternaires du versant septentrional de l’Atlas de Marrakech. Comptes Rendus de l’Académie des Sciences de Paris, 322, IIa: 727-734.
Cherkaoui, T.-E. (1988). Fichier des séismes du Maroc et des régions limitrophes 1901-1984. Travaux de l’Institut Scientifique, Rabat, série Géologie & Géographie physique, 17, 158 pp.
Cherkaoui, T.-E.; Medina, F. & Hatzfeld, D. (1991). The Agadir earthquake of February 29, 1960. Examination of some of the parameters. In “Seismicity, seismotectonics and seismic risk of the ibero-maghrebian region”. Instituto Geografico Nacional, Madrid, Monografia, nº 8, 133-148.
Duffaud, F. (1962). Le cadre géologique de la région d’Agadir. Notes & Mémoires du Service géologique du Maroc, 154: 5-6.
Duffaud, F. (1981). Carte géologique du Maroc au 1/100 000, feuille Imi n’Tanout. Notes & Mémoires du Service géologique du Maroc, 203.
El Alami, S.O.; Medina, F. & Jebli, H. (1992). Etude du séisme d’Agadir du 5 avril 1992. Gaia, Lisboa, 5: 1-5.
El Maamar, K. (1988). Etude tectonique et microtectonique dans la bordure sud du Haut Atlas occidental (région d’Agadir - Maroc). Thèse de 3ème cycle, Univ. Montpellier, France, 97 pp.
Erslev, E.A. (1991). Trishear fault-propagation folding. Geology, 19: 617-620. doi:10.1130/0091-7613(1991)019<0617:TFPF>2.3.CO;2
Flament-Lieffrig, D. (1979): La marge continentale africaine du Sud des Iles Canaries au détroit de Gibraltar. Géologie des bassins El Aiun-Tarfaya- Essaouira. Leur évolution dans la contexte atlantique. Thèse de 3e cycle, Paris VI, 147 pp.
Fraissinet, C.; Zouine, M.; Morel, J.-L.; Poisson, A.; Andrieux, J. & Faure-Muret, A. (1988). Structural evolution of the southern and northern Central High Atlas in Paleogene and Mio-Pliocene times. In: The Atlas system in Morocco. Jacobshagen V.H. (ed.). Springer-Verlag, series Lecture Notes in Geosciences, 15: 275-291.
Froitzheim, N. (1984). Oberkretazische Vertikaltektonik im Hohen Atlas SW’ von Marrakech/Marokko- Rekonstruktion eines Bewegungsablaufs im Frühstadium der Atlas-Orogenese. Neues Jahrbuch Geologie und Paläontologie Mh, 8: 463-471.
Frizon de Lamotte, D.; Zizi, M.; Missenard, Y.; Hafid, M.; El Azzouzi, M.; Maury, R.C.; Charrière, A.; Taki, Z.; Benammi, M. & Michard, A. (2008). The Atlas System. In: Continental evolution: the geology of Morocco (Michard, A.; Saddiqi, O.; Chalouan, A. & Frizon de Lamotte, D., eds) Springer-Verlag, Berlin- Heidelberg, series Lecture Notes in Earth Sciences, 116, 133-202.
Girardin N., Hatzfeld D. & Frogneux M. (1977). Etude de la sismicité dans la région de l’arc de Gibraltar et l’Algérie du Nord. Bull. Soc. Géol. Fr., (7), XIX, 4: 741-747.
Hanks, T.C. & Kanamori, H. (1979). A moment magnitude scale. J. Geophys. Res., 84, B5: 2348-2350. doi:10.1029/JB084iB05p02348
Hafid, M.; Aït Salem, A. & Bally A.W. (2000). The western termination of the Jbilet High Atlas system (Offshore Essaouira Basin, Morocco). Marine and Petroleum Geology, 17: 431-443. doi:10.1016/S0264-8172(98)00082-8
Hafid, M.; Zizi, M.; Bally, A.W. & Aït Salem, A. (2006). Structural styles of the western onshore and offshore termination of the High Atlas, Morocco. Comptes Rendís Geoscience, 338: 50-64. doi:10.1016/j.crte.2005.10.007
Laville, E.; Lesage, J.-L. & Séguret, M. (1977). Géométrie, cinématique (dynamique) de la tectonique atlasique sur le versant sud du Haut Atlas marocain. Aperçu sur les tectoniques hercyniennes et tardi-hercyniennes. Bulletin de la Société géologique de France, (7), XIX, 3: 527-539.
Mather, C. (1980). Agadir Maritime permit. Occidental Exploration and Production Company. Unpublished report ONHYM.
Medina, F. (1986). Étude structurale de la partie occidentale d’un accident bordier atlasique: l’accident d’Ichemrarene – Imi n’Tanout (Haut Atlas occidental). Implication sur la chronologie relative des phases compressives tertiaires. Bulletin des Sciences de la Terre, Rabat, 2: 86-98.
Medina, F. (1994). Evolution structurale du Haut Atlas occidental et des régions voisines du Trias à l’Actuel dans le cadre de l’ouverture de l’Atlantique central et de la collision Afrique-Europe. Thèse d’Etat, Université Mohammed V, Fac. Sci. Rabat, 1155, 260 pp.
Medina, F. (2008). Catalogue of focal mechanisms of Moroccan earthquakes for the period 1959-2007. Documents de l’Institut Scientifique, Rabat, 23, 46 pp.
Medina, F. & Cherkaoui, T.-E. (1991). Focal mechanisms of the Atlas earthquakes, and tectonic implications. Geologische Rundschau, 80, 3: 639-648. doi:10.1007/BF01803691
Meghraoui, M., Outtani, F., Choukri, A.; Frizon de Lamotte, D. (1998). Coastal Tectonics across the South Atlas Thrust Front and the Agadir active zone, Morocco, in: Coastal Tectonics (Steward, J.H. & Vita-Finzi C., eds.) Geological Society of London, Special Publication, 146, 239-253.
Monbaron, M. (1982). Précisions sur la chronologie de la tectogenèse atlasique: exemple du domaine atlasique mésogéen du Maroc. Comtes Rendus de l’Académie des Sciences de Paris, 294, sér. II: 883-886.
Morel, J-L.; Zouine, E-M.; Andrieux, J. & Faure-Muret, A. (2000). Déformations néogènes et quaternaires de la bordure nord haut-atlasique (Maroc): rôle du socle et consequences structurales. Journal of African Earth Sciences, 30: 119-131. doi:10.1016/S0899-5362(00)00011-7
Mridekh, A.; Toto, E.A.; Hafid, M. & El Ouataoui, A. (2000). Structure sismique de la plate-forme Atlantique au large d’Agadir (Maroc sud-occidental). Comptes Rendus de l’Académie des Sciences de Paris., Sciences de la Terre et des Planètes, 331: 387-392.
Mridekh, A. (2002). Géodynamique des bassins mésocénozoïques de subsurface de l’offshore d’Agadir (Maroc sud-occidental): contribution à la reconnaissance de l’histoire atlasique d’un segment de la marge atlantique marocaine. Thèse de Doctorat, Université Ibn Tofaïl, Fac. Sci. Kénitra.
Mustaphi, H., (1997). Apport des données de subsurface (forage et profils sismiques) et de la modélisation à l’étude de l’évolution du bassin du Souss du Trias à l’actuel. Thèse de 3ème Cycle, Université Mohammed V, Faculté des Sciences, Rabat, 284 pp.
Mustaphi, H.; Medina, F.; Jabour, H. & Hoepffner, Ch. (1997). Le bassin du Souss (Haut Atlas occidental, Maroc): résultat d’une inversion tectonique contrôlée par un détachement profond. Jounal of African Earth Sciences 24: 153-168. doi:10.1016/S0899-5362(97)00033-X
Nairn, A.E.M.; Noltimier, H.C. & Nairn, B. (1980). Surface magnetic survey of the Souss basin, southeastern Morocco: evaluation of the tectonic role postulated for the Agadir and Tarfaya fault zones and the South Atlas flexure. Tectonophysics, 64: 235-248. doi:10.1016/0040-1951(80)90099-2
Petit, J.P.; Raynaud, S. & Coutru, J.P. (1985). Microtectonique cassante lors du plissement d’un conglomérat (Mio-Pliocène du Haut Atlas- Maroc). Bulletin de la Société géologique de France, (8), I, 3: 415-421.
Samaka, F. (2001). Bassin offshore d’Agadir. Unpublished Report, ONAREP.
Schminke, H.-U. (1982). Volcanic and chemical evolution of the Canary Islands. In: Geology of the Northwest African continental margin (Von Rad, U.; Hinz, K.; Sarnthein, M. & Seibold, E., eds) Springer-Verlag, Berlin, 273-306.
Sebrier, M.; Siame, L.; Zouine, E.M.; Winter, T.; Missenard, Y. & Leturmy, P. (2006). Active tectonics in the Moroccan High Atlas. Comptes Rendus Geosciences, 338: 65-79. doi:10.1016/j.crte.2005.12.001
Stevens, A.E. & Hodgson, J.H. (1968). A study of Pnodal solutions (1922-1962) in the Wickens Hodgson catalogue. Bulletin of the Seismological Society of America, 58: 1071-1082.
Suppe, J. (1983). Geometry and kinematics of fault-bend folding. American Journal of Science, 283: 684-721.
Suppe, J. & Medwedeff, D.A. (1990). Geometry and kinematics of fault-propagation folding. Eclogae Geolicae Helvetiae, 83: 409-454.
Suppe, J.; Sàbat, F.; Muñoz, J.A.; Poblet, J.; Roca, E. & Vergés, J. (1997). Bed-by-bed growth by kink-band migration: Sant Llorenç de Morunys, Eastern Pyrenees. Journal of Structural Geology, 19, 3-4: 443-461.
Shaw, J.H. & Suppe, J. (1996). Earthquake hazards of active blind-thrust faults under the central Los Angeles basin, California. Journal of Geophysical Research, 101, B4: 8623-8642 doi:10.1029/95JB03453
Shaw, J.H.; Plesch, A.; Dolan, D.F.; Pratt; T.L. & Fiore, P. (2002). Puente Hills blind-thrust system, Los Angeles, California. Bulletin of the Seismological Socety of America, 92: 2946-2960. doi:10.1785/0120010291
Udías, A.; Buforn, E. & Ruiz de Gauna, J. (1989). Catalogue of focal mechanisms of european earthquakes. Department of Geophysics, Universidad Complutense, Madrid, 274 pp.
Weijermars, R. (1987). A revision of the Eurasian- African plate boundary in the western Mediterranean. Geologische Rundschau, 76: 667-676. doi:10.1007/BF01821057
Weisrock, A.L.E. (1980). Géomorphologie et paléoenvironnements de l’Atlas atlantique. Thèse Paris I, 931 pp., published in Notes & Mémoires du Service géologique du Maroc, 332 (1993), 488 pp.
Wells, D.L. & Coppersmith, K.J. (1994). New empirical relationships among magnitude, rupture length, rupture width, rupture area and surface displacement. Bulletin of the Seismological Society of America, 86: 974-1002.
Wickham, J. (1995). Fault displacement-gradient folds and the structure at Lost Hills, California (U.S.A.). Journal of Structural Geology, 17, 9: 1293-1302. doi:10.1016/0191-8141(95)00029-D
Zouine, E.M. (1993). Géodynamique récente du Haut Atlas. Evolution de sa bordure septentrionale et du Moyen Atlas sud-occidental au cours du Cénozoïque. Thèse d’Etat, Rabat, 308 pp.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2009 Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
© CSIC. Manuscripts published in both the printed and online versions of this Journal are the property of Consejo Superior de Investigaciones Científicas, and quoting this source is a requirement for any partial or full reproduction.All contents of this electronic edition, except where otherwise noted, are distributed under a “Creative Commons Attribution 4.0 International” (CC BY 4.0) License. You may read here the basic information and the legal text of the license. The indication of the CC BY 4.0 License must be expressly stated in this way when necessary.
Self-archiving in repositories, personal webpages or similar, of any version other than the published by the Editor, is not allowed.
