This is the PhD work of Marta Bejar Pizzaro and postdoc project of Daniel Carrizo Santiago.
Marta Bejar Pizzaro, Daniel Carrizo, Anne Socquet, Rolando Armijo, Jean-Bernard de Chabalier, Olivier Charade, Jean-Claude Ruegg, Alexandre Nercessian
Institut de Physique du Globe de Paris, 4 place Jussieu, 75252 Paris, France
Le séisme de Tocopilla (Mw=7.8 du 14 novembre 2007) a rompu la partie sud de la lacune sismique du Nord Chili qui s'étend entre Antofagasta et Arica (de 18º S à 24º S). Cette région n'avait pas subi de grand séisme de subduction depuis 1877 (Mw 8,8).
Figure 1: Carte topographique et bathymétrique du Nord Chili. Les zones de rupture des grands séismes de subduction qui ont eu lieu sur la zone de subduction Perou-Chili sont représentées (ellipses et rectangles verts: sismicité instrumentale, ellipses grises: sismicité historique). Le mécanisme au foyer CMT Harvard du séisme de Tocopilla, l'étendue de la rupture (rectangle rouge) ainsi que les répliques (cercles jaunes) sont représentées.
La rupture s'étend sur 100 à 150 km de long depuis Tocopilla jusqu'à la péninsule de Mejillones, zone inter-segment, dont le comportement spécifique était déjà identifié sur le plan tectonique comme sismologique : cette zone de tectonique extensive caractéristique agirait comme une barrière pour les grands séismes de subduction.
Figure 2: Estimation des caractéristiques de la rupture à partir de l'inversion non linéaire des données géodésiques. En haut, de gauche à droite : Interférogramme cosismique; déplacements prédits par le modèle dans la ligne de visée du radar; résidus. En bas, de gauche à droite : Géométrie du plan de rupture comparé à la sismicité Engdahl (cercles bleus) et au plan de subduction défini par le profil sismique Ancorp (tirets noirs); déplacements cosismiques mesurés par le réseau GPS permanent (les points représentent la verticale et les fleches rouges les déplacements horizontaux) et prédits par le modèle (fond coloré pour la verticale et flèches noires pour l'horizontale); résidus par rapport aux mesures GPS.
Les analyses des données sismologiques, GPS et interférométriques montrent que le pic de déplacement observé par le radar est de l'ordre d'une trentaine de centimètres dans la ligne de visée du radar. Le déplacement de la station GPS continue de Mejillones (PMEJ), par exemple, est de l'ordre de 26 cm vers le SO (N240°) et de ~35 cm de soulèvement pendant le séisme (Fig.2). La rupture s'étend à l'est de la côte jusqu'à une cinquantaine de kilomètres à l'intérieur des terres, et aurait rompu le plan de subduction assez profondément (entre ~30-35 et 50-55km de profondeur). Le glissement moyen sur ce plan est de l'ordre d'un à deux mètres, ce qui n'est pas suffisant pour combler le déficit de glissement accumulé dans le gap sismique depuis 130 ans.
Many thanks to ...
Jean-Pierre Vilotte, Pascal Bernard, Sophie Peyrat (IPGP, Paris)
Jaime Campos, Sergio Barrientos (DGF, Université du Chili, Santiago)
Christophe Vigny, Raul Madariaga, Cécile Lasserre (ENS, Paris)
Mark Simons (CalTech)
Sylvain Bonvalot (IRD)