Mesures InSAR et modélisation de faibles déformations d'origine anthropique (lac Mead, USA) ou tectonique (faille de Haiyuan, Chine)

par Olivier Cavalié

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace. Géophysique

Sous la direction de Pierre Briole.


  • Résumé

    L'objectif de cette thèse est d'utiliser l'interférométrie radar (InSAR) pour mesurer puis modéliser des déformations du sol de grande longueur d'onde et de faible amplitude. Les délais de phase induits lors de la propagation des ondes radar dans l'atmosphère sont une limitation importante pour mesurer de petits déplacements. La compensation de ces délais est donc une étape indispensable pour étudier les mécanismes impliqués dans la déformation observée. Mon premier thème de recherche a été l'étude de la déformation autour du lac Mead (Nevada, USA), liée aux fluctuations du niveau d'eau du lac afin de contraindre localement les paramètres visco-élastiques de la lithosphère. 241 interférogrammes corrigés des délais orbitaux et tropostatiques ont permis d'établir la série temporelle du déplacement du sol entre 1992 et fin 2001. Des modèles 2 couches de la déformation indiquent qu'une faible viscosité du manteau sous une croûte élastique semble nécessaire pour expliquer les mesures InSAR. L'autre thème de recherche a été de caractériser la déformation intersismique d'une lacune sismique située le long d'une faille majeure au nord-est du plateau tibétain (faille de Haiyuan, Chine), à l'origine de grands séismes. Les interférogrammes corrigés et sélectionnés ont été sommés afin d'obtenir une carte de vitesse moyenne dans la zone de faille entre 1993-1998. Un modèle de dislocation dans un demi-espace élastique homogène indique une vitesse instantanée de 6. 5 (+/-)3 mm/an, et une profondeur de blocage apparente faible d'environ 1. 7 km. Une telle valeur pourrait être expliquée par du glissement superficiel asismique ou l'existence d'une zone d'endommagement autour de la faille.

  • Titre traduit

    InSAR measurement and modeling of small deformations due to human (lac Mead, Nevada) or tectonic (Haiyuan fault, China) activity


  • Résumé

    The goal of this PhD is to use radar Interferometry (InSAR) to measure and model ground deformation of large spatial wavelength and small amplitude. Phase delays during the waves propagation across atmosphere is the main limitation to measure small such deformation and interferograms correction from atmospheric delays is often required to obtain reliable constraints on the deformation mechanisms. The first part of this study is the measurement and the modeling of the ground motion around the Lake Mead (Nevada, USA) due to lake level fluctuations. To quantify the deformation and thus constrain the crust and mantle rheological parameters in the lake area, we analyze the time series of the ground motion based on 241 interferograms corrected from orbital and tropostatic delays. To fit the data with a two layers model, a low viscosity in the mantle below a 30 km-thick elastic layer is required. In a second part, I study the interseismic behavior of a seismic gap along the Haiyuan fault, one of the major left-lateral faults that accommodates part of the deformation due to the India-Asia collision. I analyze ERS SAR data, during the period 1993-1998, from two adjacent tracks along descending orbits, both showing consistent results. A screw dislocation model in an elastic half space indicates a fault-parallel velocity of 6. 5 (+/-)3 mm/yr and a very small apparent locking depth of about 1. 7 km. Superficial creep or a compliant zone around the fault could also explain this low value.

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  • Détails : 1 vol. (229 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 213-229

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2007)160

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 07 PA11 2160
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