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Qu’est qu’un tremblement de terre ?

Qu’est qu’un tremblement de terre ?. Landers 28 juin 1992. http://www.geologie.ens.fr/~madariag/Exposes.html. Slip is larger near center. Geometry of Landers fault system. Figure shows the fault traces (Hart et al., 1993) which ruptured during the 1992 earthquake,

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Qu’est qu’un tremblement de terre ?

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Presentation Transcript

  1. Qu’est qu’un tremblement de terre ? Landers 28 juin 1992 http://www.geologie.ens.fr/~madariag/Exposes.html

  2. Slip is larger near center

  3. Geometry of Landers fault system Figure shows the fault traces (Hart et al., 1993) which ruptured during the 1992 earthquake, and those which did not break then

  4. Earthquakes as dynamic shear ruptures Pre-existing Fault system in the Mojave desert Epicenter Final slip observed on the fault as determined from Geology, Geodesy and Seismology Modèle ENS (Peyrat, Aochi, Olsen, Madariaga)

  5. Propagacion de la rupture du séisme de Landers Aochi et al 2002

  6. Variation de contraintes autour de Landers Le glissement génère Des variations de contraintes Qui à leur tour peuvent Des répliques. En général les répliques se Produisent dans les zones où La contrainte augmente.

  7. Observation des oscillations libres sur la terre

  8. Qu’est qu’un tremblement de terre?

  9. Modèle du rebond sismique Situation quelques jours après un séisme Déformation présismique Situation à mi parcours Glissement sismique Situation quelques jours après le séisme suivant

  10. D Modèle de rupture sismique (dislocation) Modèle de rupture sismique (dislocation) Avant le séisme D Pendant et après le séisme Glissement D D D Modèleéquivalent M0

  11. Mo = D S Définition de Moment sismique Glissement D Surface de la faille S  Constante élastique

  12. Magnitude (Mw) Moment (Nm) Longueur (km) Durée (s) Glissement (m) 10 1024 1000? 300? 100? 9 3.1022 300 100 30 8 1021 100 30 10 7 3.1019 30 10 3 6 1018 10 3 1 Loi d’échelle des tremblements de terre

  13. Rayonnement et mécanisme au foyer

  14. Ondes sphériques Ondes P Rai ou rayon R Front d’ondes Solution space temps Solution space Fourier Divergence géométrique propagation forme d’onde

  15. Rayonnement sismique dans un milieux homogène Diagramme de rayonnement Onde P Divergence Géométrique Signal sismique R Onde S Mo Onde S

  16. Diagramme de rayonnement Rayonnement des ondes P : SH SV Rayonnement des ondes S :

  17. Rayonnement sismique M0 (t) Moment sismique final M0 temps ° M0 (t) Signal sismique idéalisé M0 temps Durée ~ s Peak~Mo/s

  18. Rayonnement sismique M0 (t) Moment sismique final M0 temps ° M0 (t) Signal sismique idéalisé M0 temps Durée ~ s Peak~Mo/s

  19. Fonctions source des plus gros séismes récents

  20. Asymptote à haute fréquence Corner frequency Mo Numérique Le spectre de Brune (1970) f-2 Brune spectrum

  21. Spectrum of Tarapaca earthquake -2 slope displacement spectral amplitude 20s 0.2

  22. Spectral stack of small earthquakes in Tocopilla Following Prieto et al. , 2004 Main event From these spectra we can compute 3 quantities Mo, Er and fc

  23. Modèles de source sismique finie Modèle de faille circulaire Loi d’échelle

  24. Aki earthquake scaling law 1967 Size There is a single scale: Earthquake size L

  25. Summary of Observed Radiated Energy vs Moment Thus Es ~ 10-5 Mo~ UDD Then since Mo ~ L3 , U~ L3and Es ~ L3 so that Gc ~ L(Aki, 1979)!

  26. Fundamentals of earthquake scaling Surface L L0 L L2 Signal t L L2 Spectrum L3 f L-1

  27. Magnitude (Mw) Moment (Nm) Longueur (km) Durée (s) Glissement (m) 10 1024 1000? 300? 100? 9 3.1022 300 100 30 8 1021 100 30 10 7 3.1019 30 10 3 6 1018 10 3 1 Loi d’échelle des tremblements de terre

  28. Le séisme du Sendaï -Tohoku Oki Off-Pacific coast of Tohoku earthquake

  29. The 2011 Tohoku-okiearthquake

  30. La sismicité est aléatoire et imprévisible

  31. Modèle de rebond élastique en zone de subduction Avant le séisme Au cours du séisme

  32. Modèle de rebond élastique en zone de subduction Situation initiale Zone sismogène Zone de glissement bourrelet Situation intermédiaire Rotation de la zone de glissement Le séisme

  33. Quelques fois ça marche pas du tout Seismic gaps in Japan

  34. Sismicité historique du Tohoku (Abe, Kanamori, Brady, etc) Pourquoi on n’a pas envisagé le séisme de Tohuku ?

  35. Principales répliques

  36. Déformation du Japon avant le séisme de Tohoku

  37. Couplage au Japon: deux points de vue

  38. Tohoku 2011 Low and highfrequency sources

  39. Déformation cosismique monte

  40. Envisatinterferometry 50 cm band

  41. Déplacement du Japon provoqué par le séisme de Tohoku from Aria/JPL/Caltech, contours en mètres

  42. Tohokuearthquake: Inversion des données géodésiques

  43. Enregistrements GPS continus (1 Hz)

  44. Inversion of motograms of the 2011 Tohoku earthquake Reduced set of stations

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