Architecture and development of (Pliocene to Holocene) faults and fissures in the East Volcanic Zone of Iceland

In Southeast Iceland, comparison between the deeply eroded off-rift and flank zones, on the one hand, and the active rift zone, on the other hand, allows us to characterize the geometry and mechanisms of faulting and fracturing since the Upper Pliocene to Holocene. We used different approaches based on the inversion of fault-slip data and of focal mechanisms of earthquakes, as well as on study of aerial photographs by means of photogrammetry. Our study reveals that about half of the past and current stress states are strike-slip whereas surface deformations are large normal faults and extensional fractures. The parallelism between the directions of extension (σ3) in both extensional and strike-slip regimes, implies a σ1/σ2 stress permutations probably due to uniaxial extensional stress (σ1 = σ2 > σ3) and fluid overpressure. In detail, the deviation of σ3 trajectories, probably relates to the presence of central volcanoes, which may locally induce perturbations of the general stress field.

RésuméLa comparaison entre les zones hors-rift érodées (épaule et zone de flanc) et la zone de rift active, dans le Sud-Est de l’Islande, a permis de caractériser la géométrie et les mécanismes de la fracturation depuis le Pliocène supérieur jusqu’à l’Actuel. Différentes approches ont été utilisées, de l’analyse des failles à stries et des mécanismes au foyer des séismes, par inversion, à la photogrammétrie. Notre étude montre qu’environ la moitié des états de contraintes, passés et présents, sont de type décrochant, alors que les déformations de surface majeures s’expriment par des failles normales et des fractures en extension. Le parallélisme entre les directions d’extension (σ3) des régimes extensif et décrochant, implique des permutations de contraintes σ1/σ2 vraisemblablement dues à une extension uniaxiale (σ1 = σ2 > σ3) et une surpression de fluides. Dans le détail, les déviations dans les trajectoires de σ3 sont probablement liées à la présence des volcans centraux qui provoqueraient localement des perturbations du champ de contrainte général.