Observation de l'interface de subduction du Nord du Chili par des méthodes géodésiques

par Gianina Meneses

Projet de thèse en Sciences de la Terre et de l'environnement

Sous la direction de Christophe Vigny.

Thèses en préparation à Paris Sciences et Lettres , dans le cadre de École doctorale Sciences de la terre et de l'environnement et physique de l'univers (Paris) , en partenariat avec Ecole normale supérieure (Paris ; 1985-....). Laboratoire de géologie (laboratoire) et de École normale supérieure (Paris ; 1985-....) (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2013 .


  • Résumé

    Au cours de la dernière décennie, plusieurs tremblements de terre de magnitude 8,5 sur jettent de façon spectaculaire la lumière sur les risques sismogéniques et tsunamigènes associés aux zones de subduction megathrusts. La région Nord de la subduction chilienne, qui fait partie de cette catégorie, a été sous le feu des projecteurs au cours des dernières années pour être considéré comme une lacune sismique sans grandes ruptures pour plus d'un siècle. Par conséquent, cette zone a été fortement surveillé et a produit de données géophysiques qu'ont démontré sa maturité sismique. Les mesures GPS sont caractérisé cette région comme segmentée en au moins deux zones fortement verrouillées délimitées par des zones étroites de couplage faible. Il est en Avril 2014, lorsque le tremblement de terre Mw 8.1 brises 150 km longue portion de la partie centrale du gap, ce qu'appuie l'hypothèse de petites ruptures possibles au lieu de la grande rupture attendue pour la région selon le registre du tremblement de terre Mw 8.6 en 1877. Tous ces résultats soulèvent d'importantes questions: Est ce que le couplage sismique est une caractéristique permanente ou transitoire? De quelles propriétés il dépend? Et, peut-on utiliser le couplage intersismique afin de prédire le risque sismique d'une région?. L'objectif de cette thèse est d'aider à clarifier le caractère régulier ou variable du couplage sismique. Pour ce faire, nous avons détecté et analysé les variations de l'accumulation de déformation dans différentes échelles de temps (de jours à plusieurs années) pour la zone, en utilisant les méthodes géodésiques spatiales et terrestres. Les 15 années d'analyse à long terme des séries GPS montre un changement de tendance avant et après le séisme intraslab de Tarapaca 2005. Par conséquent, nous allons modéliser ce tremblement de terre en utilisant une approche viscoélastique et nous déterminerons son impact ultérieur dans les propriétés de friction de la région. Tous ces résultats aideront à déterminer le degré de fiabilité de la stabilité de l'accouplement intersismique, qui est un outil puissant pour quantifier l'aléa sismique dans une région. Enfin, nous cherchons à donner un aperçu du rôle prédominant de la friction (sur la géométrie) comme un déclencheur de changements de tendance à long terme de l'accumulation de la déformation.

  • Titre traduit

    Monitoring of the Northern Chile subduction interface by geodetic methods


  • Résumé

    During the last decade, several earthquakes with magnitudes over 8.5 dramatically shed light on the seismogenic and tsunamigenic hazard associated to megathrusts subduction zones. The Northern Chilean subduction region which is part of this category, has been under the spotlight during the last years for being considered as a seismic gap with no large ruptures for more than a century. Consequently, this zone has been highly monitored producing geophysical data that showed its seismic maturity. GPS measurements characterized this region as segmented in at least two highly locked zones bounded by narrow areas of weak coupling. It is on April 2014 when an earthquake Mw 8.1 breaks 150 km long portion of the central part of the gap supporting the hypothesis of smaller possible ruptures instead of the large one expected for the region according to the register of the Mw 8.6 earthquake in 1877. All these findings raise some important questions: Is the seismic coupling a permanent or transient characteristic? Of which properties it depends on? And, can we use the mapping of the interseismic coupling in order to predict the seismic hazard of a region?. The objective of this PhD is to help to clarify the steady or variable character of the seismic coupling. In order to do so, we have detected and analyzed variations of the accumulation of deformation in different time scales (from days to years) for the zone, by using space and terrestrial geodetic methods. The 15 years long-term analysis of GPS time series shows a change of trend before and after Tarapaca 2005 intraslab earthquake. Therefore, we will model this earthquake by using a viscoelastic approach and we will determine its subsequent impact in the frictional properties of the region. All these results will help to determine how reliable is the steadiness of the interseismic coupling, which is a potential powerful tool to quantify the seismic hazard in a region. Finally, we aim to give insights of the predominant role of friction (over geometry) as a trigger of long term trend changes of the accumulation of deformation.