Couplage mécanique les long des décrochements nord caraïbes: interférométrie radar et GPS

Sujet de stage M2 / Master-level internship

Co-encadrement : E. Calais [eric.calais@ens.fr] et Romain Jolivet [romain.jolivet@ens.fr]

Durée : 4 à 6 mois, janvier à juin 2019

L’étude des grandes failles décrochantes (San Andréas, Nord Anatolienne, Tibet) par géodésie spatiale montre que l’accumulation de déformation sismogénique y est variable dans l’espace et dans le temps. Les mesures par GPS et interférométrie radar sur ces failles mettent en évidence des aspérités concentrant l’accumulation des contraintes tectoniques, mais aussi des sections en glissement asismique continu et des épisodes transitoires de glissement asismique le long de segments mécaniquement bloqués [Jolivet et al., 2013, 2015]. La variabilité de ces comportements nous informe sur les processus mécaniques qui amènent — ou non — au déclenchement de grands séismes.

L’ile d’Hispaniola, dans le nord-est de la Caraïbe, est traversée par deux failles décrochantes très marquées dans la morphologie, les failles Enriquillo et Septentrionale. Elles présentent un danger majeur pour les régions urbanisées du sud d’Haïti et du nord de la République Dominicaine, comme démontré par le séisme qui dévasta Haïti en 2010 [Calais et al., 2010]. Des données géodésiques GPS existent qui permettent de déterminer les vitesses de glissement long terme le long de ces deux failles [Symithe et al., 2105]. Elles ne sont cependant pas suffisantes pour déterminer la variabilité du couplage mécanique dans l’espace et dans le temps le long de ces deux failles.

L’objectif de ce stage est d’établir un champ de déformation intersismique le long de la faille d’Enriquillo en Haïti à partir de données d’interférométrie radar et de mesures GPS sur le terrain. Le travail consistera à traiter des données radar du satellite Sentinel 1 et d’en déduire des séries temporelles de déformation. Les résultats seront combinés au champ de déformation régional établi par des mesures GPS [Symithe et Calais, 2016]. Les résultats obtenus serviront à contraindre des modèles mécaniques de l’accumulation de déformation sur des failles décrochantes.

Prérequis: Ce stage nécessite des connaissances de base en géophysique, une pratique de linux et des notions de programmation.

Références:

Calais, E., A. Freed, G. Mattioli, F. Amelung, S. Jonsson, P. Jansma, S.-H. Hong, T. Dixon, C. Prépetit, and R. Momplaisir, “Transpressional rupture of an unmapped fault during the 2010 Haiti earthquake,” Nature Geoscience, vol. 3, no. 11, pp. 1–6, 2010.

Jolivet, R., C. Lasserre, M. P. Doin, G. Peltzer, J. P. Avouac, J. Sun, and R. Dailu, “Spatio-temporal evolution of aseismic slip along the Haiyuan fault, China: Implications for fault frictional properties,” Earth and Planetary Science Letters, vol. 377, no. C, pp. 23–33, 2013.

Jolivet, R., M. Simons, and P. S. Agram, “Aseismic slip and seismogenic coupling along the central San Andreas Fault,” Geophys. Res. Letters, 2015.

Symithe, S., E. Calais, and J. B. Chabalier, “Current block motions and strain accumulation on active faults in the Caribbean,” Journal of Geophysical Research (Solid Earth), vol. 120, no. 5, pp. 3748–3774, 2015.

Symithe, S., and E. Calais, “Present-day shortening in Southern Haiti from GPS measurements and implications for seismic hazard,” Tectonophysics, vol. 679, pp. 117–124, 2016.

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