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Mouvements transitoires sur les zones de subduction:

Exemple du Chili

Christophe Vigny

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Y a t-il une déformation stationnaire ?

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Post-seismic : K. HEKI, Nature 1997

Silent fault slip following an interplate thrust earthquake at the Japan trench

Horizontal coordinate time series before and after the 1994 Sanriku-haruka-Oki earthquake observed at three GPS stations : Mutsu, Aomoriand and Kuji. Dots denote north and east components. Black lines are the model curves (stationary for t < 0, logarithmic decay for t > 0, discontinuity for t= 0).

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Sanriku-Haruka-Oki sequence

In that example, it is very clear that the earthquake

released only ½ of the accumulated energy. The other

½ was released later (over approximately a year) in a silent and continuous way

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Silent slip on Cascadian subduction zoneDragert et al., Science, 292, May 2001

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Jump in time series

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Silent slip on subduction interface

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GPS time series

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Post seismic relaxation model

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ToliToli Continuous station

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Klotz et al., EPSL 2001

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Klotz et al., EPSL 2001

Post sismique du séisme d’Antofagasta (Mw=8, 1995)

Post sismique du séisme de Valdivia (Mw=9,5, 1960)

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Les lacunes sismiques candidates à une rupture

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•Nord des séismes de 1918, 1922

•Sud de Arequipa 2001.

- Tarapaca 2002 intraplaque

donc rien d’important depuis 1877.

La lacune d’ Iquique (Nord)

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•Nord de Valparaiso 1985

•Sud de 1918,1922

- Punitaqui 1997, intraplaque

donc rien d’important depuis 1943.

La lacune de Coquimbo (centre)

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La lacune de Concepcion (sud)

•Nord de Valdivia 1960,

•Sud de Valparaiso 1985.

- Chilian 1939 intraplaque

- Talca 1928 chevauchement superficiel

donc rien d’important depuis 1835.

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Modellisation élastique (Okada)

Velocity component // to convergence direction

Le glissement oblique impose que les vecteurs commencent à tourner à l’aplomb du bout du plan bloqué

À cet endroit, le profile des vitesses // à la convergence montre un plateau.

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Ajustement des paramètres

Model and data Residuals

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Couplage variable ?

• Que veut dire 50 mm/an au lieu de 66 mm/an ?

• => déformation dans la plaque plongeante ?

• => couplage partiel (# 100%) ?

• => 75%........

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Mesures US (Kendrick et al. 1994-1997) sur la lacune de Coquimbo

L’accumulation est beaucoup plus faible qu’au Sud.

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Mesures GFZ (Klotz et al. 1994-1997) sur la lacune de Coquimbo

Idem:

Accumulation de déformation “normale”.. …sauf dans la région de Tongoy

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Nos mesures :

Sur 1 an seulement

Tongoy n’est plus anormal…

Mais l’accumulation est toujours très faible….

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Modélisation

Pendage 20° . Blocage à 45 km. vitesse 65 mm/an N77° couplage 100%

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Modélisation

Pendage 20° . Blocage à 125 km. vitesse 65 mm/an N77°. Couplage 50%

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Modélisation

Pendage 8° Blocage à 27 km.+ pendage 35° blocage à 50km Couplage 50%

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Modélisation

Pendage 8° Blocage à 27 km.+ pendage 35° blocage à 50km Couplage 46%

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Lacune sismique d’illapel, Chili

Deux zones d’activité :

2. Zone violette depuis le

séisme de punitaqui du

15 octobre 1997

1. Zone bleue entre

Juillet 1997 et novembre 1999

(Thèse Anne Lemoine, ENS)

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Nombre de séismes cumulés

3 périodes distinctes :

1. « normale » jusqu’à 1996

2. Quiescence entre 96 et 97

3. Activité intense depuis Punitaqui fin 97

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CONCLUSION

• Des déformations transitoires existent probablement à toutes échelles de temps, depuis la journée jusqu’à plusieurs décennies

• On n’est peut être jamais en régime permanent