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Quest quun tremblement de terre ?

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Présentation au sujet: "Quest quun tremblement de terre ?"— Transcription de la présentation:

1 Quest quun tremblement de terre ?

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

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

9 Quest quun tremblement de terre?

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

11 D D Modèle de rupture sismique (dislocation) D Avant le séisme Pendant et après le séisme D Modèle équivalent Glissement D M0M0

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13 Surface de la faille S Définition de Moment sismique M o = D S Constante élastique

14 ? Glissement (m) ?1000? Durée (s) Longueur (km) Moment (Nm) Magnitude (M w ) Loi déchelle des tremblements de terre

15 Rayonnement et mécanisme au foyer

16 Ondes sphériques R Ondes P Solution space temps Solution space Fourier propagation forme donde Divergence géométrique Front dondes Rai ou rayon

17 Onde S Onde P Onde S Rayonnement sismique dans un milieux homogène MoMo Divergence Géométrique Diagramme de rayonnement Signal sismique R

18 Rayonnement des ondes S : SV SH Rayonnement des ondes P : Diagramme de rayonnement

19 M 0 (t) temps M0M0 Rayonnement sismique Moment sismique final temps M 0 (t) M0M0 ° Signal sismique idéalisé Durée ~ Peak~Mo/

20 M 0 (t) temps M0M0 Rayonnement sismique Moment sismique final temps M 0 (t) M0M0 ° Signal sismique idéalisé Durée ~ Peak~Mo/

21 Fonctions source des plus gros séismes récents

22 MoMo Corner frequency Asymptote à haute fréquence Numérique Le spectre de Brune (1970) Brune spectrum f-2

23 Spectrum of Tarapaca earthquake displacement spectral amplitude -2 slope 20s 0.2

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

25 Modèles de source sismique finie Loi déchelle Modèle de faille circulaire

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

27 Summary of Observed Radiated Energy vs Moment Then since M o ~ L 3, U ~ L 3 and E s ~ L 3 so that G c ~ L (Aki, 1979)! Thus E s ~ M o ~ UDD

28 L L0L0 L L2L2 L L -1 L3L3 L2L2 Fundamentals of earthquake scaling Surface Signal Spectrum f t

29 ? Glissement (m) ?1000? Durée (s) Longueur (km) Moment (Nm) Magnitude (M w ) Loi déchelle des tremblements de terre

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

31 The 2011 Tohoku-oki earthquake

32 La sismicité est aléatoire et imprévisible

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

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

35 Seismic gaps in Japan Quelques fois ça marche pas du tout

36 Sismicité historique du Tohoku (Abe, Kanamori, Brady, etc) Pourquoi on na pas envisagé le séisme de Tohuku ?

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38 Principales répliques

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40 Déformation du Japon avant le séisme de Tohoku

41 Couplage au Japon: deux points de vue

42 Tohoku 2011 Low and high frequency sources

43 monte Déformation cosismique

44 Envisat interferometry 50 cm band

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

46 Tohoku earthquake: Inversion des données géodésiques

47 Enregistrements GPS continus (1 Hz)

48 Inversion of motograms of the 2011 Tohoku earthquake Reduced set of stations

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52 Section sismique le long de la côte

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54 Rupture process in Japan

55 Observed vs synthetic seismograms

56 Modèle dérivé du champ proche NIED Modèle dérivé de la géodésie spatiale GSI

57 Distribution de glissement du séisme Kikuchi et al, EPSL,Oct. 2011

58 Comparaison glissement présismique et co-sismique Kikuchi et al, 2011 Hashimoto et al, Nature Geosciences, 2009

59 Le séisme a été aussi destructeur que le tsunami Accélération maximale 3g Below are the earthquakes which had tsunami magnitude of above Mt=9.0: 1837 Valdivia, Chile Kamchatka Arica, Chile Iquique, Chile Aleutians Kamchatka Aleutians Chile Alaska Sumatra, Indonesia 9.0

60

61 Faux ! tsunami (a wave in a port) Vrai!

62 Les plus gros tsunamis historiques 1837 Valdivia, Chile Kamchatka Arica, Chile Iquique, Chile Aleutians Kamchatka Aleutians Chile Alaska Sumatra, Indonesia Tohoku, Japon 9.0

63 What is a tsunami ? tsunami speed h uzuz typically h= 3000 m g =10m/s 2 c = 175 m/s ou 700 km/h h= 1000 m c = 100 m/s or 360 km/h A shallow water wave

64 Generation of large tsunamis in subduction zones sismogenic zone Transition zone 8 cm/year Uplift produces tsunami

65 Tsunami produit par le séisme de Tohuku du 11/03/2011

66

67 Amplification près de la côte En fait le processus est nonlinéaire.

68 Tsunami runup and elevation Tsunami height or elevation

69 Inundation de laéroport de Sendai

70 Modern Geography Inundation maps From satellites

71 A lorigine du tsunami Soulèvement du fond marin GSI Hauteur deau par Fujii-Satake ISEE –ERI Tsukuba-Tokyo


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