English

Accueil > Annuaire > Pages web du personnel > Sophie BEAUPRETRE



Rechercher

OSUG - Terre Univers Environnement

Sophie BEAUPRETRE

Post-Doctorante ISTerre

Sujet de thèse

Développement d’une nouvelle approche de paléosismologie géophysique par imagerie géoradar —Applications aux failles décrochantes actives de Nouvelle Zélande

Résumé

Acquérir des informations sur les forts séismes qui se sont produits par le passé est crucial pour pouvoir anticiper les caractéristiques des forts séismes futurs qui nous menacent. Une partie des traces laissées par les forts séismes passés est enfouie dans les premiers mètres du sol. Jusqu’à maintenant, la recherche de ces traces a été menée en effectuant des tranchées de quelques mètres de profondeur à travers les failles sismogènes. Bien que pertinente, cette méthode est destructive et permet au mieux de retrouver les traces des quelques derniers événements.

L’objectif de ce travail, mené dans le cadre du projet ANR CENTURISK, a été de développer une nouvelle forme de paléosismologie, de nature géophysique, basée sur l’imagerie géoradar pseudo 3D et multi-fréquences. Le principe est d’imager à haute résolution l’architecture des 10 premiers mètres du sol sur de vastes zones de part et d’autre d’une faille active, afin de rechercher et détecter les traces enfouies, et en particulier les décalages, produits par les derniers 10—20 forts séismes sur la faille. Nous avons développé cette approche en adaptant l’acquisition géoradar et le traitement des données aux objectifs fixés. Puis nous avons appliqué cette approche à certaines des grandes failles actives décrochantes de Nouvelle Zélande, où les conditions de sédimentation sont idéales. Une douzaine de sites ont été investigués, dont 5 sont présentés dans ce travail. En chacun des sites, nous avons d’abord analysé la morphologie de la surface dans le plus grand détail possible, à partir de données LiDAR et de MNT GPS haute résolution.

L’analyse de ces données nous a permis d’identifier l’ensemble des marqueurs morphologiques préservés à la surface, et décalés par la faille considérée. Ces décalages ont été mesurés, offrant des collections denses de valeurs de déplacements cumulés. Nous avons ensuite couvert chaque site par une série de 40—60 profils GPR acquis à 100 et 250 MHz, longs de plusieurs centaines de mètres, parallèles à la faille et régulièrement espacés de 5 à 10 m de part et d’autre de sa trace. En chacun des sites, le traitement des données GPR pseudo-3D révèle par le pointé des réflecteurs principaux, un grand nombre de marqueurs —paléosurfaces et figures d’incision, enfouis dans les premiers 5—10 m du sol. La plupart de ces marqueurs enfouis sont coupés et décalés par les failles considérées, et ces décalages peuvent être mesurés. Ces mesures nous fournissent des collections denses de déplacements cumulés sur chacune des failles investiguées, généralement 10 à 20 fois plus denses que les mesures faites à ce jour. Pour analyser ces collections denses de données, tant en surface qu’en sub-surface, nous avons utilisé des méthodes statistiques qui permettent de déterminer les valeurs de déplacement solidement contraintes. Ces valeurs sont séparées par des incréments de glissement qui sont directement liés aux glissements cosismiques successifs. Nous montrons que les déplacements mesurés dans la sub-surface complètent les lacunes de l’enregistrement de surface, et que les décalages mesurés en surface sont systématiquement inférieurs à ceux mesurés dans la sub-surface sur les mêmes marqueurs. De plus, l’enregistrement de sub-surface se révèle plus long que celui préservé en surface.

Appliquée à la faille de Hope, notre nouvelle approche permet d’identifier les 30-35 derniers forts séismes, qui semblent avoir produit chacun un déplacement latéral de 3.2 +/- 1 m et eu une magnitude de l’ordre de Mw 7.0-7.4. Appliquée à la faille de Wellington (site Te Marua), notre approche permet d’identifier un minimum de 15 forts séismes ayant chacun produit un déplacement latéral de 3.7 +/- 1.7 m et eu une magnitude de l’ordre de Mw 6.9-7.6.

Ce travail confirme le potentiel de l’imagerie géoradar pseudo-3D à détecter une partie importante de l’histoire sismique des failles et, ce faisant, à fournir des informations cruciales pour déterminer les déplacements et magnitudes des forts séismes passés. Appliquée à d’autres failles sismogènes au monde, cette approche devrait aider à mieux estimer l’aléa sismique.


Sous la tutelle de :

JPEG JPEGJPEG JPEGJPEG



Crédits et mentions légales | Contact | Plan du site | @2018 OSUG