Les Alpes occidentales : est-ce que les mesures GPS long terme confirment la déformation montrée par les mécanismes sismiques ?

Présentation de Andrea Walpersdorf (ISTerre) au 2nd Workshop Résif "Aléa sismique & Shakemaps" | 29 - 31 janvier 2018, Montpellier

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1. Les Alpes occidentales: est-ce que des mesures GPS long terme confirment la déforma<on montrée par les mécanismes sismiques ? A. Walpersdorf (1), L. Pinget (1), P. Vernant (2), C. Sue (3), A. Deprez (1) et le RENAG team (1) ISTerre Grenoble, Université Grenoble Alpes ; (2) Géosciences Montpellier, Université Montpellier II ; (3) Chrono-Environnement Besançon, Université Franche-Comté Le RENAG team: S. Baize, IRSN, Fontenay-aux-Roses P. Bascou, ISTerre, Univ. Savoie Mont Blanc, Chambéry S. Baudin, Géosciences Montpellier O. Bock, LAREG/IGN, Paris P. Briole, ENS Paris J. Cali, ESGT, Le Mans J.-P. Cardagliaguet, CNES, Toulouse C. Champollion, Géosciences Montpellier O. Charade, DT INSU, Meudon J. Chéry, Géosciences Montpellier N. Co^e, ISTerre, Univ. Grenoble Alpes O. Dauteuil, Géoscience Rennes, Univ. Rennes E. Doerflinger, Géosciences Montpellier S. Durand, ESGT, Le Mans R. Fages, SGN/IGN, St. Mandé G. Ferhat, EOST, Univ. Strasbourg M. Flouzat, CEA-LDG, Arpajon B. Garayt, SGN/IGN, St. Mandé M. Gay, GIPSA-lab, Univ. Grenoble Alpes M. Gravelle, LIENSs, Univ. La Rochelle M. Guichard, LIENSs, Univ. La Rochelle J. Hinderer, EOST, Univ. Strasbourg F. Jouanne, ISTerre, Univ. Savoie Mont Blanc, Chambéry C. Lallemand, CEA-LDG, Arpajon Walpersdorf et al., Workshop RESIF Aléa sismique et Shakemaps, Montpellier, 29-31 jan. 2018 F. Masson, EOST, Univ. Strasbourg E.-R. Mathis, SGN/IGN, St. Mandé S. Mazzob, Géosciences Montpellier J.-L. Menut, Géoazur, Univ. Nice, Sophia-An<polis F. Moreau, Géosciences Rennes, Univ. Rennes L. Morel, ESGT, Le Mans S. Nechtschein, IRSN, Fontenay-aux-Roses J. Nicolas, ESGT, Le Mans J.-M. Nocquet, Géoazur, Univ. Nice, Sophia-An<polis L. O^, GIPSA-lab, Univ. Grenoble Alpes F. Perosanz, GET, Univ. Toulouse T. Person, SGN/IGN, St. Mandé E. Poirier, LIENSs, Univ. La Rochelle A. Rigo, ENS Paris L. Rolland, Géoazur, Univ. Nice, Sophia An<polis A. Santamaria-Gomez, GET, Univ. Toulouse A. Socquet, ISTerre, Univ. Grenoble Alpes P. Ulrich, EOST, Univ. Strasbourg J. Van Baelen, LaMP, Clermont-Ferrand M. Vergnolle, Géoazur, Univ. Nice, Sophia An<polis M. Vidal, Géoazur, Univ. Nice, Sophia An<polis C. Vigny, ENS Paris T. Villemin, EDYTEM, Univ. Savoie-M.B., Chambéry G. Wöppelmann, LIENSs, Univ. La Rochelle
2. Alpes occidentales: contexte tectonique et sismicité Sismicité USGS > M=2.5 2000-2017 Vitesses des plaques de Serpelloni et al., 2011 Vitesses GPS et limites de blocks de Nocquet, 2012 Walpersdorf et al., Workshop RESIF Aléa sismique et Shakemaps, Montpellier, 29-31 jan. 2018
3. Solu<on GPS ISTerre sur les Alpes occidentales Permanent site Campaign site 0.5 ± 0.1 mm/yr (68%) RENAG 1998-2014.5 Alpes 1993-2015 MIT’s GAMIT/GLOBK 10.6 (DD) SoluFons indépendantes: - Laboratoire Géosciences Montpellier (LGM): RENAG 2000-2013 RGP 2000-2013 Natural Resources Canada CSRS (PPP) - Nevada GeodeFc Laboratory (NGL): RENAG 1998-2016.5 GIPSY/OASIS (PPP) Walpersdorf et al., Workshop RESIF Aléa sismique et Shakemaps, Montpellier, 29-31 jan. 2018
4. Profiles de vitesses (solu<on ISTerre) V e l o c i t y component SoluFon West [nanostrain/yr] Center [nanostrain/yr] East [nanostrain/yr] N o r t h parallel ISTerre -3.9 ±1.3 (RL) LGM -4.6 ± 0.8 (RL) N o r t h perpend. ISTerre -3.8± 2.8 (SH) 14.9 ± 6.1 (EX) -4.6 (SH) LGM -5.3 ± 1.5 (SH) 23.3 ± 6.2 (EX) -2.4 ± 2.1 (SH) S o u t h parallel ISTerre -2.3 ±0.9 (RL) LGM -1.3 ±1.1 (RL) S o u t h perpend. ISTerre -1.3 ± 0.9 (SH) 3.1 ± 1.5 (EX) No sites LGM -1.5 ± 0.6 (SH) 3.3 ± 0.5(EX) No sites Walpersdorf et al., Workshop RESIF Aléa sismique et Shakemaps, Montpellier, 29-31 jan. 2018
5. Carte de taux de deforma<on géodésique (extension / compression) Walpersdorf et al., Workshop RESIF Aléa sismique et Shakemaps, Montpellier, 29-31 jan. 2018
6. Carte de taux de deforma<on géodésique (extension / compression) Comparaison avec localisaFon de déformaFon sismique à parFr de mécanismes au foyer (Delacou et al., 2004) Walpersdorf et al., Workshop RESIF Aléa sismique et Shakemaps, Montpellier, 29-31 jan. 2018
7. Comparaison déforma<on horizontale et ver<cale è  Coexistence extension et surrec<on (Vernant et al., 2013, Nocquet et al., 2016): Ø  Déchargement érosionnel (modèle prédit raccourcissement aux bords) Ø  Rebond postglaciaire (court et long terme) Ø  Zone de faible viscosité (Lippisch, 2003, Fox et al., 2015): topographie dynamique par matériau mantellique “flo^able” Walpersdorf et al., Workshop RESIF Aléa sismique et Shakemaps, Montpellier, 29-31 jan. 2018
8. Comparaison déforma<on horizontale et ver<cale avec sismicité è Sépara<on spa<ale du maximum de surrec<on plus au nord que le maximum d’extension/sismicité Ø  Différents moteurs pour déforma<on horizontale et ver<cale ? Walpersdorf et al., Workshop RESIF Aléa sismique et Shakemaps, Montpellier, 29-31 jan. 2018
9. Ø  Déforma<on des Alpes occidentales prédite par la sismicité maintenant quan<fiée par géodésie long terme §  Extension au cœur de la chaîne: 15 à 3 nanostrain/an du N au S §  Compression aux bords de l’arc: 8 à 1.5 nanostrain/an du N to S Ø  Surrec<on confirmée, de 2 à 0.3 mm/an du N au S Ø  Coexistence d’extension et surrec<on: pas de tectonique de plaque extensionelle ou effondrement gravitaire mais déchargements ou/et topographie dynamique Ø  Sépara<on spa<ale entre surrec<on et extension/sismicité è Sources complexes è Lien entre signal de déforma<on principal (surrec<on) et sismicité ? Résumé Walpersdorf et al., Workshop RESIF Aléa sismique et Shakemaps, Montpellier, 29-31 jan. 2018