Imagerie sismique 3D de la zone sismogénique du nord de l'Équateur, région-source du tremblement de terre de Pedernales (M7.8) en 2016

3D seismic imaging of the Northern Ecuadorian seismogenic zone that hosted the 2016, M7.8 Pedernales earthquake

• Auteur / Autrice : Arnaud Delsuc
• Direction : Mireille Laigle, Andreas Rietbrock
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Doctorat sciences de la planete et de l'univers
• Date : Inscription en doctorat le 01/02/2023
• Etablissement(s) : Université Côte d'Azur en cotutelle avec Karlsruhe Institute of Technology
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences fondamentales et appliquées
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Géoazur (Sophia Antipolis, Alpes-Maritimes)

Mots clés

Mots clés libres

Marge Nord Andine

ANR Fluid2Slip

Sismologie

Imagerie sismique 3D

Zone de subduction

Subduction zone

ANR Fluid2Slip

Northern Andean margin

Seismology

3D Seismic imaging

Résumé

Les séismes de subduction sont les séismes les plus puissants sur Terre. L'amélioration de nos connaissances sur le comportement de rupture de ces grandes failles de chevauchement reste l'un des grands défis des sciences de la Terre. Au cours des dernières décennies, une multitude de comportements de rupture et de modes de glissement différents ont été mis à jour, allant des grands tremblements de terre (glissement sismique) aux événements de glissement lent, en passant par le glissement asismique, l'afterslip et les trémors non volcaniques, entre autres. Des études menées au Japon, au Costa Rica et en Nouvelle-Zélande sur la base de campagnes à la mer et de forages IODP ont révélé que les fluides, la lithologie et la structure jouent un rôle majeur dans les modes de glissement des failles peu profondes. En avril 2016, un séisme de magnitude 7,8 s'est produit sous la marge équatorienne, au large de Pedernales, tuant des centaines de personnes et endommageant de nombreuses infrastructures. Il s'est produit le long de la marge nord équatorienne qui a connu un méga-séisme de Mw 8,8 en 1906, le 7e plus grand séisme mondial jamais enregistré et qui a provoqué un tsunami dévastateur. Par ailleurs, dans la même zone, le réseau sismologique/géodésique équatorien a enregistré un comportement de glissements asismiques, tel que des événements de glissement lent et des glissements post-sismiques. L'avant-arc relativement étroit et la fosse peu profonde de la marge équatorienne en font un laboratoire naturel exceptionnel pour étudier les processus sismiques. Vous travaillerez sur des données de sismique réfraction acquises dans le cadre du projet HIPER en 2022 à bord du N/O L'Atalante de la Flotte océanographique française. Nous avons collecté environ 12 000 tirs sur 40 sismomètres de fond de mer et 100 stations sismiques à terre. Vous développerez des images 2D et 3D des interfaces de la zone de subduction, tout en ayant accès à vingt ans de données acquises sur la marge équatorienne par notre groupe. Vous ferez partie d'une collaboration internationale entièrement financée pour étudier et préciser le rôle des fluides sur le comportement de glissement à travers le projet ANR FLUID2SLIP (2022-2026). Les principales tâches et responsabilités seront : - Mener des activités de recherche liées à l'imagerie sismique des fluides dans les zones de subduction. - Appliquer les techniques d'apprentissage automatique développées au KIT pour sélectionner les arrivées et faire tourner le logiciel de tomographie 3D. - Construire un modèle 3D des propriétés sismiques sur la base du jeu de données HIPER - Rédiger des articles scientifiques pour publication dans des revues à comité de lecture - Participer à des activités d'enseignement en laboratoire - Faire des présentations lors de conférences internationales Nous offrons : - Une opportunité de développer une carrière scientifique en sismologie/imagerie sismique. - Un environnement de recherche et de formation de classe mondiale - Un environnement de travail multiculturel et stimulant - la participation à un projet de recherche géophysique international de grande envergure.

Subduction zone earthquakes are by far the strongest earthquakes on Earth. Improving our knowledge on the rupture behavior of these large thrust faults remain one of the great challenges in Earth Sciences. Over the last decades we learnt that a multitude over different rupture behaviour/slip modes exist, ranging from large earthquakes (seismic slip), slow slip events, aseismic sliding, afterslip, non-volcanic tremor among others. Studies in Japan, Costa Rica and New Zealand based on marine campaigns and IODP drillings found that fluids, lithology and structure play a major role in shallow fault slip modes. In April 2016, a magnitude 7.8 earthquake hits the Ecuadorian margin, offshore Pedernales, killing hundreds of people and damaging several infrastructures. It occurred along the Northern Ecuadorian margin that has experienced a Mw 8.8 mega-earthquake in 1906, the 7th world largest earthquake ever recorded and caused a devastating tsunami. In addition, in the same area, the Ecuadorian seismological/geodesical network recorded aseismic slip behaviour such as slow slip events and afterslip making. Together with the relatively small forearc and shallow trench found along the Ecuadorian margin makes it an exceptional natural laboratory to study earthquake processes. You will work on wide-angle seismic data collected during the HIPER project in 2022. We collected about 12,000 shots on 40 ocean bottom seismometers and the offshore network was complimented by 100 seismic stations onshore. You will develop 2D and 3D images of the subduction zone interfaces, while having access to twenty years of data acquired on the Ecuadorian margin by our group. You will be part on a fully funded international collaboration to decipher the role of fluids on slip behaviour through the ANR project FLUID2SLIP (2022-2026). The main duties and responsibilities include: • Carrying out research activities related to seismic imaging of fluids in subduction zones • Applying machine learning techniques developed at KIT to picks arrivals and run 3D tomography software • Build a 3D model of seismic properties base on the HIPER data set • Writing scientific articles for publication in peer reviewed journals • Participating in laboratory teaching activities • Presenting at international conferences We offer: • An opportunity to develop a scientific career in seismology/seismic imaging • A world class research and training environment • A multi-cultural and stimulating working environment • Participation in a large scale international geophysical research project Contacts: Géoazur: Audrey Galve ([e-mail]) and Mireille Laigle ([e-mail])