Etude sismologique des failles normales actives du Rift de Corinthe

par Francesco Pacchiani

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace. Géophysique

Sous la direction de Hélène Lyon-Caen.

Soutenue en 2006

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .

mots clés

• Analyse spectrale
• Ondelettes
• Faille de Kerinitis
• Perméabilité
• Magnitude de moment

Résumé

Le travail de recherche effectué dans la présente thèse a pour but d'analyser la géométrie des failles actives en profondeur et d'étudier la relation entre les failles, la sismicité et les fluides, afin de comprendre le mécanisme de déformation dans un contexte d'extension continentale. La région d'étude est le Rift de Corinthe (Grèce) dont la microsismicité de l'année 2001 est relocalisée par analyse spectrale, ce qui permet d'obtenir une image haute résolution des structures actives en profondeur. A partir de l'analyse de la géométrie de la sismicité relocalisée, nous montrons, premièrement, l'existence d'une zone de faille dont la trace en surface coïncide avec la Vallée de Kerinitis, où nous proposons qu'elle affleure, deuxièmement, que la Faille d'Aigion n'est pas listrique jusqu'à 6. 5km de profondeur et troisièmement, nous suggérons une corrélation entre le pendage et la profondeur des multiplets du rift. L'étude spatio-temporelle de la crise sismique de 2001 montre une migration de la sismicité de 0. 02 km/jour vers la surface, que nous supposons liée au mouvements de fluides en profondeur, et une perméabilité du milieu de 7 x 10e-13 m^2 qui est cohérente avec la perméabilité supposée d'une croûte tectoniquement stable. D'autre part, un programme a été développé pour calculer la magnitude de moment, MOMAG. Ces résultats confirment le modèle généralement accépté pour le Rift de Corinthe: l'extension est accomodée par des failles planes en surface et une structure à faible pendage assimilée à un détachement en profondeur. En outre, ils mettent en évidence l'hétérogénéité des failles et la participation des fluides dans les mécanismes de déformation extensive.

Titre traduit

Seismological study of the active normal faults of the Corinth Rift

Résumé

The research work effectuated in the present thesis aims to constrain the deformation mecanisms in the context of continental extension by carrying out an analysis of the geometry of the active faults at depth as well as by studying the relation between faults, seismicity and fluids. The study region is the Corinth Rift (Greece) whose microseismicity of year 2001 has been relocated by spectral analysis, thereby enabling a high resolution image of the active structures at depth. From the study of the geometry of the relocated seismicity, we show, first, the existence of a fault zone whose surfacet trace coincides with the Kerinitis Valley, where we propose that it outcrops second, that the Aigion Fault is not listric down to 6. 5 km depth and third we suggest a correlation between the dip and the depth of the rift's multiplets. The spatio-temporal study of the 2001 seismic crisis shows a 0. 02 km/day migration of the seismicity towards the surface that we propose related to fluid motion at depth. The estimated rock permeability, 7 x 10e-13 m^2, is coherent with other estimates as well as with the supposed permeability of tectonically stable crust. Moreover a program, MOMAG, has been developed to calculate the moment magnitude. The resulting overall b value in the rift, b=1. 35, shows that at depth the medium is heterogeneous. The diverse results obtained confirm the generally accepted Corinth Rift model: the extension is accommodated by planar faults at the surface and by a weakly dipping structure at depth, assimilated to a detachment. Furthermore, they evidence the fault heterogeneity and the involvement of fluids in the extensional deformation mecanisms.