Characterization of the North-South fault system in the Alboran Sea using high-resolution geophysical data: the initiation of a transtensional fault system

Abstract

[EN] A key element in assessing the hazards associated with moderate to high seismic activity is the growth and connections of fault segments. The Alboran Sea is a Neogene basin located in the westernmost Mediterranean Sea and accomodate most of the convergence between the Eurasian and Nubian plates (4 – 5 mm/year) through different fault systems. This study shows the surface and depth characterization of the North-South Fault System in the northern Alboran Sea to understand better the region’s kinematics using ultra-high-resolution geophysical data acquired in the area. The data analyses have revealed the presence of several fault scarps striking N-S, resulting in horst and graben systems and the presence of pockmarks in the area. The identified faults cut the post-Messinian seismostratigraphic units (last 5.3 Ma) up to the seafloor, which supports that the fault system is currently active. Moreover, results suggest that this fault system presents high segmentation and small accumulated displacements supporting that it is in its initial evolution stage of a transtensional system

[ES] Un elemento clave a la hora de evaluar los riesgos asociados a una actividad sísmica de moderada a alta es el crecimiento y las conexiones de los segmentos de falla. El mar de Alborán es una cuenca Neógena, situada en el extremo occidental del Mediterráneo, y absorbe la mayor parte de la convergencia entre las placas Euroasiática y Nubia (4 - 5 mm/año) a través de diferentes sistemas de fallas. Este estudio muestra la caracterización en superficie y en profundidad del sistema de fallas Norte-Sur en el norte del Mar de Alborán para comprender mejor la cinemática de la región utilizando datos geofísicos de ultra alta resolución adquiridos en la zona. Los análisis de los datos han revelado la presencia de varias escarpas de fallas con dirección N-S, que dan lugar a sistemas de horst y graben y a la presencia de marcas de viruela en la zona. Las fallas identificadas cortan las unidades sismoestratigráficas post-mesinianas (últimos 5,3 Ma) hasta el fondo del mar, lo que apoya que el sistema de fallas está actualmente activo. Además, los resultados sugieren que este sistema de fallas presenta una alta segmentación y pequeños desplazamientos acumulados que apoyan que se encuentra en su etapa inicial de evolución de un sistema transtensional