Thèse d'Agnès Chounet | INSTITUT DE PHYSIQUE DU GLOBE DE PARIS

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  Thèse d'Agnès Chounet

Propriétés génériques du processus sismique, liens avec la physique de la rupture et les propriétés des failles
Encadrant (et co-encadrant) : 
Résumé: 

Notre compréhension du processus sismique par l'observation sismologique est essentiellement issue d'études détaillées de grands séismes, ou bien de la sismicité d'une région donnée. Cependant, une façon plus cohérente de décrire la physique des séismes serait d'analyser la sismicité mondiale par une approche systématique. Depuis le début des années 90, les réseaux sismologiques mondiaux fournissent des enregistrements de qualité de la sismicité de magnitude modérée (Mw>5.5) à forte. Cet apport de données a rendu possible le développement de méthodes automatiques d'estimation des paramètres de source des séismes, et ainsi leur analyse systématique (Bilek et al, 2004, Allmann et Shearer, 2009).
Une nouvelle méthode, SCARDEC (Vallée, 2011), retrouve la fonction source (ou fontion de taux de moment) d'un séisme par déconvolution des ondes de volume télésismiques, ainsi que son moment sismique, sa profondeur et son mécanisme au foyer. Cette méthode donne accès à une base de données de ~2700 séismes de Mw>5.8 produits au cours des 20 dernières années, et tire parti de son approche déconvolutive : les fonctions source incluent toute la complexité présente dans les données.
La fonction source décrit comment le moment est libéré au cours du temps. A partir de la fonction source d'un séismes, plusieurs propriétés peuvent être mesurées, telles que la durée de source, liée à la chute de contrainte et à la vitesse de rupture du séisme, et l'énergie radiée par la source. De plus, la fonction source relative estimée à une station donnée est légèrement modifiée par la directivité de la rupture ; avec un réseau de stations bien distribué, cette propriété donne accès à la direction et la vitesse de propagation de la rupture sismique.
L'objectif de cette thèse est de chercher des méthodes d'extraction de paramètres physiques décrivant un séisme à partir des fonctions source moyenne et relatives, et d'analyser la répartition globale de ces paramètres, à la lumière des propriétés terrestres.
En première partie de mon travail, j'ai analysé les variations relatives globales de la chute de contrainte et de l'énergie radiée des séismes inverses de subduction  par rapport aux autres environnements tectoniques pour les séismes superficiels (z<70km). Il apparaît que les séismes de subduction ont systématiquement une chute de contrainte et une radiation plus faibles, ce qui confirme des observations précédentes, mais avec un catalogue plus complet. De plus, nous observons des différences entre les propriétés des grandes zones de subduction ; localement, nous avons pu relier des séismes peu impulsifs et radiatifs à des zones de faible couplage.
En parallèle de ce travail, je suis en train de développer une méthode automatique qui mesure la direction et la vitesse de propagation de la rupture à partir des fonctions source relatives dans l'hypothèse d'une rupture unilatérale. Nous appliquons cette méthode à l'ensemble du catalogue SCARDEC, et identifions les séismes qui ont une propagation unilatérale de vitesse relativement forte. Nous tentons alors de construire un catalogue cohérent de direction de propagation et vitesse de rupture de la sismicité mondiale, dont l'analyse nous renseigne sur la dynamique de la rupture, et ses relations avec la tectonique et les propriétés des failles.

Date de soutenance: 
Vendredi 16 Février 2018 - 14:00