Aléa sismique et gravitaire en zone de montagne : application au Cachemire (Pakistan)

par Mohammad Tahir

Thèse de doctorat en Sciences de l'univers

Sous la direction de Jean-Robert Grasso et de Michel Bouchon.

Soutenue le 21-11-2011

à Grenoble , dans le cadre de École doctorale terre, univers, environnement (Grenoble) , en partenariat avec Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (équipe de recherche) .

Le président du jury était David Marsan.

Le jury était composé de Jean-Robert Grasso, Michel Bouchon, Clement Narteau, Beatrice Sala, Thibaud Delahaye.

Les rapporteurs étaient Lucilla De arcangelis, Alon Ziv, Bengt Jonsson.


  • Résumé

    Sur les dernières décennies, progresse sur la compréhension de la sismicité de clustering dans le temps, taille et l'espace ont été chassés par deux approches parallèles. De l'on étudie la main sur la mécanique des failles dans un milieu élastique soutiennent pour la contrainte statique de déclenchement à dominent dans le champ proche, c'est à dire à une distance de moins de 10 longueur de faute. De l'autre part, les propriétés de champ moyen du déclenchement sont reproduits en utilisant des effets en cascade dans modèles de processus point. Dans cette étude, nous essayons de concilier ces approches en soulignant l'importance de la faille de style sur les propriétés moyennes de la sismicité. En commençant par l'étude du taux de sismicité déclenchée par la Ville Muzaffarabad, au Cachemire, 2005 Mw = 7.6, Ms = 7,7 tremblement de terre, qui apparaît comme supérieure à la moyenne dans l'analyse des séquences répliques dans la ceinture de collision Inde-Asie, nous décidons de la productivité évènement grève de glissement sont en moyenne 4 fois plus petit que la poussée des failles de productivité. En utilisant le catalogue sismique global, nous étendre ce résultat comme tous les paramètres de la loi d'Omori (P, K, α, N (t)) étant dépendant failles styles. Dans le K ETAS modèle solide, N et de faibles valeurs de α sont entraînés par branchement ratio élevé (n). Comme conséquences de la relative n haute - La valeur la poussée des événements, il prédit aussi une faible p - La valeur pour l'événement de la poussée que comparer à bordereau de grève et des manifestations normales de la PN> PS S> PT que nous observons. Dans l'état de taux et cadre de la friction cela implique un changement dans les habitudes hétérogénéité stress. Nous ne résolvent pas tout changement dans le taux robustes foreshocks, p ' - La valeur, alors que notre analyse nous permettra d'étendre B ˚ droit aths dans le temps, d'espace et mécanisme focal. Pour des failles inverses, l'ampleur différence et la distance entre le choc principal de la plus grande réplique sont un peu moins que pour les défauts de glissement de grève. La distribution des intervalles de temps entre mainshocks et leurs le plus grand répliques est conforme au droit d'Omori, mais avec un taux un peu plus rapide de la carie que pour les répliques en général. Ceci implique que la plus grande réplique est plus susceptible de survient plus tôt que plus tard dans une séquence donnée de répliques. Par ailleurs, cette constatation plaide en faveur allant au-delà du modèle de point de branchement, avec des implications pour les prévisions à court terme. Aussi nous résoudre la dépendance univoque de p - La valeur du droit à l'ampleur Omori choc principal pour la réplique dans les 10 jours après la survenance choc principal, cette dépendance étant perdus lors de l'utilisation des séquences en cascade complète. Nous trouvons ce seuil correspond également le temps à un changement dans les schémas de diffusion, tous ces changements se synchroniser avec l'apparition de la plus grande réplique. En conséquence, nos résultats convergent vers le rôle clé du secondaire répliques sur la mécanique de la taille, le temps et l'espace modèle de processus en cascade.

  • Titre traduit

    Seismic and Landslide Hazard in mountain zones : Lesson from 2005 Kashmir Earthquake.


  • Résumé

    On the last decades, progresses on the understanding of clustering seismicity in time, size and space have been driven by two parallel approaches. From the one hand studies on the mechanics of faulting in an elastic medium argue for the static stress triggering to dominate in the near field, i.e within distance less than 10 fault length. From the other hand, mean field properties of the triggering are reproduced using cascading effects in point process models. In this study we try to reconcile these approaches by emphasizing the importance of faulting style on average properties of seismicity. Starting with the study of the seismicity rate triggered by the Muzaffarabad, Kashmir, 2005 Mw = 7.6, Ms = 7.7 earthquake, which appears as above the average when analysing the aftershocks sequences in the India-Asia collision belt, we resolve the strike slip event productivity to be on average 4 times smaller than the thrust faulting productivity. Using global earthquake catalog, we further extend this result as all the parameters of the Omori law (p, K, α, N (t)) being dependent on faulting styles. Within the ETAS model strong K, N and low α values are driven by high branching ratio (n). As consequences of the relative high n − value of the thrust events, it also predicts a lower p − value for thrust event as compare to strike slip and normal events as the pN > pS S > pT we observe. Within rate and state friction framework it implies a change in stress heterogeneity patterns. We do not resolve any robust changes in foreshocks rate, p′ − value, whereas our analysis allow us to extend B˚aths law in time, space and focal mechanism. For reverse faults, both the magnitude difference and the distance from the mainshock to the largest aftershock are somewhat less than for strike slip faults. The distribution of time intervals between mainshocks and their largest aftershocks is consistent with Omori's law but with a somewhat faster rate of decay than for aftershocks in general. This implies that the largest aftershock is more likely to occurs earlier than later in a given sequence of aftershocks. Moreover, this finding argues for going beyond the branching point model, with implications for short term forecasts. Also we resolve unambiguous dependency of p − value of Omori law to mainshock magnitude for the aftershock within 10 days after the mainshock occurrence, this dependency being lost when using complete cascade sequences. We find this time threshold also corresponds to a change in diffusion patterns, all these changes synchronize with the occurrence of the largest aftershock. Accordingly, our results converge toward the key role of the secondary aftershocks on the mechanics of size, time and space pattern of cascading processes.


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