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Glissements sismiques et asismiques: le cas du Japon.

By Blandine Gardonio

Abstract

Transient aseismic slip events (that do not emit elastic waves) were first discoveredon the San Andreas fault in central California in 1960 (Steinbrugge et al., 1960; Tocher,1960) and were later confirmed by the development and installation of GPS stations.Aseismic slip can occur on continental faults as well as on subduction zones. However, theinteractions between aseismic and seismic slips are not fully captured yet. Understandingthe mechanisms at stake on fault planes is fundamental since several large earthquakeswere preceded by aseismic slip episodes.For example, the setting of a slow slip event before the 1999 Izmit earthquake inTurkey was evidenced by the observation of repeating signals at one station (Bouchonet al., 2011). Also, by studying repeating earthquakes before the 2011 Tohoku earthquake,two slow slip episodes that migrated towards the rupture intitiation were observed (Katoet al., 2012). Other transient slips preceding large earthquakes occurred, including inMexico, before the M7.3 Papanoa earthquake (Radiguet et al., 2016) and in Chile, beforethe 2014 Iquique earthquake (Ruiz et al., 2014).The aim of this thesis is to better characterize the interactions between seismic andaseismic slip that can occur in a subduction zone largely instrumented : Japan. The veryhigh density of the japanese monitoring networks (seismic networks, both at short andlong periods, and GPS network), allows the detection of seismic and aseismic slip eventswith low intensity / size, and is amenable to the use of array methods to improve thesignal-to-noise ratio. The search for episodes of transient deformation will be based onseveral observables and techniques, and is complemented by the analysis of the changesin earthquake rates concomittent to these episodes. This work thus gives new clues onhow aseismic deformation can -or not- accelerate the occurrence of strong earthquakes,and on what are the conditions (tectonic, dynamic) for this to happen.L'existence de glissements lents a été observée pour la première fois en Californie, surune portion de la faille de San Andreas (Steinbrugge et al., 1960; Tocher, 1960). Ils ontensuite été détéctés dans les années 90s avec l'avènement des GPS. Les interactions entreglissement lents, ou glissements asismiques (qui n'émettent pas d'ondes élastiques) et lesglissements sismiques est cependant mal connue. Pourtant, cette question est fondamentalepuisque des glissements lents ont été observés avant plusieurs séismes.Par exemple, l'installation d'un glissement lent avant le séisme d'Izmit de 1999 enTurquie a été mise en évidence grâce à l'analyse de signaux répétitifs (Bouchon et al.,2011). De même, en étudiant le comportement des séismes répétitifs avant le méga-séismede Tohoku de 2011, deux séquences de glissement lent en direction du point d'initiationont été observées (Kato et al., 2012). D'autres glissements lents précédents des séismes degrandes ampleurs ont été reportés, notamment au Mexique, avant le séisme de Papanoa(Radiguet et al., 2016) de magnitude 7.3 et au Chili, avant le séisme d'Iquique de 2014de magnitude 8.2 (Ruiz et al., 2014).L'objectif de ce travail de thèse est de mieux caractériser les interactions qui existententre glissements sismiques et asismiques dans une zone de subduction très largementinstrumentée : le Japon. La très grande densité des réseaux Japonais (sismique courteet longue période, GPS) autorise des seuils de détection des glissements sismiques oulents très bas, et permet d'utiliser des méthodes de réseaux afin de maximiser le rapportsignal sur bruit. La recherche d'épisodes de déformation lente est basée sur plusieurstypes d'observables et de méthodes, et est complétée par l'analyse des changements detaux de sismicité accompagnant ces épisodes. Cette thèse vise ainsi à mieux comprendrecomment du glissement lent peut -ou non- accélérer l'occurrence de grands séismes, etles conditions requises pour se faire

Topics: Subduction zone, Repeating Earthquake, Slow Slip Events, Earthquake detection, Subduction, séismes répétitifs, glissements lents, détection de séismes, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph]
Publisher: HAL CCSD
Year: 2017
OAI identifier: oai:HAL:tel-01537614v1
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