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I. STRUCTURE & EVOLUTION DE LA LITHOSPHÈRE AFRICAINE - Epaisseurs et propriétés sismiques des croûtes - Caractérisation des blocs lithosphériques - Géométrie.

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1 I. STRUCTURE & EVOLUTION DE LA LITHOSPHÈRE AFRICAINE - Epaisseurs et propriétés sismiques des croûtes - Caractérisation des blocs lithosphériques - Géométrie de l'interface lithosphère - asthénosphère - Structure du craton Archéen Ouest - Africain - Epaisseur, structure interne et formation de sa racine - Déformation ancienne, figée dans la lithosphère (Archéen, Panafricain) - Structures profondes des chaînes de montagne récentes et anciennes - Signature des chaînes anciennes (panafricaines) et récentes (Atlas, Maghrébides), et relations avec le craton - Déformation du manteau dans les grands décrochements lithosphériques panafricains du Hoggar (4°5) - Localisation verticale et latérale de la déformation. - Couplage entre les enveloppes (croûte - manteau lithosphérique - asthénosphère) - Exemple de shear-zone lithosphérique? Sismo Maghreb : Objectifs scientifiques

2 II. DYNAMIQUE DU MANTEAU SUB-LITHOSPHÉRIQUE - Structure et dynamique du point chaud du Hoggar : - Géométrie du panache dans le manteau supérieur, profondeur d'origine, taille et anomalie thermique - Poinçonnement de la lithosphère africaine par le panache du Hoggar - Signature du panache dans la zone de transition - Origine en profondeur du panache (manteau sup/inf) - Circulations mantelliques actuelles dans l'asthénosphère / géométries des lithosphères, mouvement de la plaque, poinçonnement du point chaud, convection profonde. - Origine des anomalies thermiques et gravimétriques observées en surface par rapport à la structure du manteau et de ses anomalies de vitesse Sismo Maghreb : Objectifs scientifiques

3 III. TECTONIQUE ACTIVE EN AFRIQUE DU NORD - Sismicité locale et régionale, relation avec les structures crustales, propriétés des failles et risque sismique - Limite Nord de la plaque Afrique - Transition continent-océan de la plaque Afrique, liaison avec le bassin Méditerranéen au Nord, la mer d'Alboran au NW, et les subductions qui s'y raccordent Sismo Maghreb : Objectifs scientifiques

4 - Sismicité locale et régionale (-> tectonique active) - Tomographie régionale ondes de surface (-> structures des lithosphères et du manteau sup, fluage du manteau) - Tomographie régionale en ondes de volume (-> structures crustales et mantelliques) - Tomographie globale ondes de volume (-> zone de transition, manteau inf, panache) - Bruit de fond microsismique (-> tomographie de la croûte) - Cartographie de l'anisotropie (-> déformation mantellique) - Ondes de surface - Déphasage des ondes SKS - Polarisation des ondes P - Fonctions de transfert (-> cartographie des interfaces : Moho, lithosphère, zone de transition) - … Sismo Maghreb : Outils et méthodes

5 Etat des lieux stations sismologiques en Afrique du Nord --> faible couverture sismologique, basse résolution des structures Tomo ondes de surface (Sebai et al, PEPI, 2006)

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7 Proposition I: Déploiement de stations sismiques large bande en Algérie du sud - Réseau temporaire de stations large bande, environ 15 unités durant 2 ans (Hoggar & partie algérienne du craton W africain) - Profil EW à travers la shear- zone à 4°5, centré sur TAM. 8 stations sur 300 km durant 1 an. - Profil de sismique réfraction ?

8 Proposition II: Déploiement de stations sismiques large bande sur l'ensemble du Maghreb - Réseau temporaire de 35 à 40 stations large bande - Maroc 10 stations - Sud Algérie15 stations - Nord Algérie 10 stations (réseau LB algérien (40 stations?) en cours d'installation) - Tunisie3 stations (en cours d'installation par Monaco)

9 Maghreb & ondes de surface -Très bonne localisation globale du Hoggar par rapport aux ondes de surface (nombre d'événements/an et couverture azimutale) --> augmentation sensible de la résolution des différentes imageries

10 Maghreb & ondes S télésismiques - Très bonne localisation globale du Maghreb et particulièrement du Hoggar pour les SKS (nombre d'événements/an et couverture azimutale)

11 Hoggar & zone de transition Fonctions de transfert: Utilisation des ondes converties sur les interfaces sismiques pour cartographier leurs épaisseurs - Couverture très homogène sous le Hoggar - Possibilité d'échantillonner le craton

12 Collaborations, sismologie - EOPG Strasbourg (ondes de surface) - OMP Toulouse (SKS & tomo) - Geosciences Azur (OBS marge algérienne?) - IPG Paris - Univ. Brest (projet Maradja) - CSEM - INGV Roma: (tomo ondes de volume & SKS) - Princeton (tomo globale - panaches) - projet PICASSO, CSIC Barcelona - EuroArray ? - … Maghreb - Univ. Alger structures crustales - CRAAG structures crustales & tomo (réseau LB) - Univ. Sfax - SONATRACH - Maroc …

13 - Budget prévisionnel, manip sismo Hoggar 15 stations durant 2 ans

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15 Picasso proposals

16 Déploiement courte période Hoggar 33 short period stations 3 months deployment (Ayadi et al, PEPI, 2000)

17 Mesures d'anisotropie, SKS (Barruol & Hoffmann, 1999, Barruol & Ban Ismail, 2001)

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19 Présence de 2 couches anisotropes en Californie

20 2 couches d'anisotropie à TAM?

21 Tomo globale (Ritsema 2004)

22 Crustal structure – receiver function analysis Uses P waves from teleseismic (distance > 30°) earthquakes. P-to-S conversions and reverberations occur at velocity contrasts. Processing of 3-component seismogram isolates the receiver function which is the response of the structure beneath the station to the incident P wave. Use radial receiver functions to study 1D shear wave velocity structure beneath the seismograph station and tangential receiver functions to study 3D effects and anisotropy.


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