The tectonostratigraphic latitudinal record of the eastern Red Sea margin

L’enregistrement tectonostratigraphique latitudinal de la marge orientale de la Mer Rouge

¹ Physical Science and Engineering Division, King Abdullah University of Science and Technology, Thuwal, Saudi Arabia
² Geo-Ocean, Ifremer, Université de Bretagne Occidentale, CNRS, 29280 Plouzané, France

^* Corresponding author: baby.guillaume@gmail.com

Received: 6 November 2023
Accepted: 12 April 2024

Abstract

We characterize the eastern Red Sea necking crustal domain through its north-south structural and stratigraphic record. Along-strike margin segmentation occurred during rifting (∼28-14 Ma), with tilted blocks filled by siliciclastic sediments structuring the northern poor-magmatic segment (28°N-21.5°N), while siliciclastic/volcanoclastic sediments and volcanic flows interpreted as SDRs characterize the southern magmatic segment (21.5°N−13°N). Tectonic and magmatic activity stopped in this crustal domain of the margin when a thick salt layer precipitated during the Middle Miocene (∼14-13 Ma). The stratigraphy of the margin then became similar between the two segments suggesting comparable post-salt subsidence and common crustal characteristics throughout the Red Sea. By characterizing its tectonostratigraphic record on a regional scale, this study tests two end-member scenarios for the tectonic evolution of the Red Sea. It also provides new insights into the tectonostratigraphic record of a rift margin system by simultaneously comparing the evolution of a magma-rich and a magma-poor segment.

Résumé

Nous caractérisons le domaine crustale d’étranglement de la marge orientale de la Mer Rouge par une analyse tectonostratigraphique de sa couverture sédimentaire. La marge est segmentée pendant la période de rift (∼28-14 Ma) entre : (i) un segment nord (28°N-21,5°N) structuré par des blocs basculés vers le continent et remplis par des sédiments siliciclastiques ; (ii) un segment sud (21,5°N−13°N) associé à des prismes sédimentaires à vergences opposées de type SDRs, de composition sédimentaire mixte (siliciclastiques/volcanoclastiques) intercalée de coulées volcaniques. L’activité tectonique et magmatique de ce domaine crustal s’est arrêtée lors du dépôt d’une épaisse couche de sel massive au cours du Miocène moyen (∼14-13 Ma). La stratigraphie de la marge est alors devenue homogène entre les deux segments, suggérant une subsidence post-dépôt du sel similaire et donc des caractéristiques crustales communes sur l’ensemble du domaine distal de la Mer Rouge. En caractérisant son enregistrement tectonostratigraphique à une échelle régionale, cette étude permet de tester deux scénarios opposés d’évolution tectonique de la Mer Rouge. Elle fournit également de nouvelles observations sur l’enregistrement tectonostratigraphique d’un système de marge de rift en comparant simultanément l’évolution d’un segment riche en magma et d’un segment pauvre en magma.