Déformation active du domaine Nord Luzon, Philippines, et de Taiwan

Active deformation of north Luzon (Philippines) and Taiwan

• Auteur / Autrice : Anne Loevenbruck
• Direction : Xavier Le Pichon, Manuel Pubellier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Terre
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Paris 11

Mots clés

Mots clés contrôlés

Séismes

Asie du Sud-Est

Tectonique des plaques

Mots clés libres

Tectonique active

Cycle sismique

Subduction

Asie du sud-est

Modélisation élastique

Données GPS

Résumé

Cette thèse a pour objet les mécanismes et processus tectoniques impliqués à court et à longs termes dans la déformation active de deux chaînes de montagnes, la Cordillère Centrale de Luzon et la Chaîne Centrale de Taiwan, associées à la zone de subduction de Manille. La Cordillère Centrale de Luzon, construite sur l'arc volcanique, se situe à l'extrémité nord de la faille Philippine, un grand décrochement sénestre. L'étude de cette chaîne a pour but de caractériser la déformation permanente actuelle et les processus tectoniques impliqués. Les données GPS sont tout d'abord utilisées pour établir une modèle cinématique qui décrit quantitativement le système tectonique complexe de Luzon. L'interprétation d'images SAR et l'analyse de données de terrain montrent d'autre part que le relief de la Cordillère Centrale est formé par un système chevauchant, actuellement réactivé avec une composante sénestre dans le prolongement de la faille Philippine. Cette étude suggère enfin que ces structures chevauchantes sont liées à la subduction de la ride océanique de Scarborough. La Chaîne Centrale de Taiwan est le prisme d'accrétion formé au fur et à mesure de la convergence de la marge continentale chinoise entraînée dans la subduction de Manille. Les déformations transitoires au cours du cycle sismique sont examinées le long du front chevauchant occidental qui a été rompu par le séisme de Chi-Chi en 1999. La distribution de glissement cosismique en profondeur est déterminée par inversion des déplacements en surface mesurés par GPS et corrélation d'images SPOT. Un bilan des déformations transitoires permet d'en examiner les implications en termes de cycle sismique et de proposer un modèle tectonique. Les hétérogénéités de glissement cosismique peuvent être expliquées par des variations de blocage intersismique, suggérant que le taux de couplage sur le front ouest de Taiwan augmente vers le nord et vers la surface, soit globalement dans la direction de convergence des plaques.

This thesis aims to study the mechanisms and tectonic processes involved in long and short terms active deformation of two mountain ranges, the Central Cordillera of Luzon and the Central Range of Taiwan, both along the Manila subduction zone. The Central Cordillera of Luzon, built along the related volcanic arc, extends at the northern extremity of the left-lateral Philippine fault. This study of this chain aims to characterize the present permanent deformation and the involved tectonic processes. GPS data are first used to define a kinematic model which quantitatively describes the complex tectonic system of Luzon. The interpretation of SAR images and the analysis of field data then show that the relief of the Central Cordillera is built by a thrusting system, now reactivated with a left-lateral component in the northern extension of the Philippine fault. This study suggests that the shortening structures are related to the subduction of the oceanic Scarborough ridge. The Central Range of Taiwan is the accretionary wedge built as the Manila subduction zone leads the continental China margin to converge toward the volcanic arc. Transient deformations of the seismic cycle are examined along the western thrust front, broken in 1999 during the Chi-Chi earthquake. The coseismic slip distribution is first calculated by inversion of the surface displacements measured by GPS and SPOT images correlation. The analysis of the whole seismic cycle transient deformations allows then to examine the implications of this coseismic slip distribution and to propose a tectonic model for Taiwan. The coseismic slip heterogeneities are finally explained by the variations of the interseismic locking, suggesting that the coupling along the western thrust front of Taiwan increases toward north and toward surface, that is globally in the plate motion direction.