Novembre 2018

Séminaire Géoazur
Réactivation des failles en extension dans les marges continentales multiriftées / Reactivation of extensional faults in long-lived, polyrifted continental margins
 mardi 6 novembre 2018, de 11h00 à 12h00, Géoazur - Salle de conférences du bâtiment 4
Cédric Bulois - Intégrateur de données sismiques - CDD Geoazur Titulaire d'une thèse UBO-ENS
/// English version below \\\ /// L'amélioration des techniques d'imagerie de subsurface permet de mettre en évidence la réactivation des structures extensives dans les bassins riftés. Ceci implique de définir des
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    phases de déformation successives qui reflètent l'évolution générale d'une marge continentale. Ce type d'évolution reste pourtant assez mal contraint en termes de processus géologiques. Ici, nous nous centrons sur les processus liés à la réactivation des failles en extension en documentant l'évolution de deux propagateurs de rift avortés, qui se sont ouverts pendant plusieurs dizaines de millions d'années au toit de chaînes plissées paléozoïques. D'un côté, le Bassin de Porcupine (Irlande) s'est principalement formé au cours de l'ouverture mésozoïque du système rifté nord-atlantique dans un contexte de marge passive classique. Comparativement, la Mer de Corail (Papouasie Nouvelle Guinée) est en général interprétée comme un bassin arrière-arc, liée à la supra-subduction reliant des plaques Pacifique et Australie. Une revue détaillée des données géologiques et géophysiques a permis de réinterpréter l'évolution de chaque bassin et de documenter les effets des structures orogéniques au cours du rifting. Nous montrons en particulier le recoupement de systèmes extensifs les uns par rapport aux autres. L'extension s'initie par effondrement orogénique, suivi d'une phase de rifting diffus tendant à devenir localisé au cours du temps (respectivement étirement et amincissement de la marge), avant de se relocaliser dans d'autres bassins. Cette réorganisation spatiotemporelle implique une migration progressive de la déformation depuis un noyau de déformation initial (i.e. la chaîne plissée) vers l'océanisation, avant que les structures continentales originelles ne soient de nouveau réactivées pour contrôler la fin du rifting. Ce type d'évolution implique donc de considérer plusieurs megacycles extensifs discontinus qui se mettent en place en fonction des variations des conditions aux limites. \\\\\ ///// ENGLISH VERSION \\\\\ ///// With higher-resolution subsurface data, the reactivation of extensional structures is a common observation in rifted basins and it implies the definition of several deformation phases taking place successively as a result of the overall extensional evolution of margin. Yet, this type of evolution remains poorly constrained in terms of geological processes. Herein, we specifically discuss the structural reactivation from the initiation to the decay of extensional faulting by documenting the evolution of two aborted rift propagators that opened on top of Palaeozoic fold-and-thrust belts over several tens of millions of years. The Porcupine Basin, offshore the west of Ireland, principally formed during the Mesozoic propagation of the North Atlantic rift system within an apparently classical passive margin setting. On the other hand, the Coral Sea in Papua New Guinea formed in a supra-subduction framework that linked to the overall convergence of the Pacific and Australian lithospheric plates and, as a result, is generally interpreted as a back-arc basin. The detailed review of extensive geological and geophysical datasets allowed us to reinterpret the evolution of both basins and to show the effects of orogenic structures throughout the rifting evolution. For both basins, we document several extensional systems overlapping the one another. Extension starts with a period of orogenic collapse followed by diffuse rifting (stretching phase of the margin) and then localised rifting (hyper-thinning phase of the margin), before dying out to relocate in adjacent basins. The resulting spatiotemporal reorganisation implies a progressive migration of the deformation from an initial core (i.e. the fold-and-thrust belt) toward the forming ocean, prior a "recapture" by early continental trends controlling the decay of the rifting. This type of evolution implies to consider several discontinuous extensional megacycles that form accordingly to the variation of regional boundary conditions.
Séminaire Géoazur
Causes et conséquences possibles des variations de pendage de la plaque en subduction : apports de la modélisation numérique
 jeudi 8 novembre 2018, 11h00, Géoazur, Sophia-Antipolis, salle de conférence Bât.1
Nestor Cerpa (Department of Earth Sciences University of Oxford)
TBD.
Séminaire Géoazur
Understanding the relations between seismicity and fluid compressibility in submarine environments: learnings from two case studies, e.g. the Main Marmara Fault and the East Pacific transform faults
 jeudi 15 novembre 2018, de 11h00 à 12h00, Géoazur - Salle de conférences du bâtiment 1
Louis Géli - IFREMER
In submarine environments, progress in acoustic imagery of the water column reveals that gas emission from seafloor sediments is of common occurrence. Hence progress may be expected from detailed studies on
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    the relation between gas emissions, seismicity and crustal creeping in submarine settings, like -for instance the submerged section of the North-Anatolian Fault, within the western part of the Sea of Marmara, where intermediate magnitude earthquakes (e.g. with Ml between ~4 and 5) repeatedly occur every ~1 to 2 years. Since the devastating earthquakes of 1999, the seismicity within the so-called “Istanbul seismic gap” has been extensively studied, to determine the mechanical behaviour (creeping vs locked) of the different segments of the Main Marmara Fault (MMF). So far, the micro-seismicity has only been interpreted in terms of being tectonic-driven, even though the MMF is known to strike across sediment layers rich in hydrocarbon gas. High-resoluti! on, 3D ea rthquake depth determinations demonstrate the existence of shallow (<5 km), low magnitude seismicity, within gas-prone sediment layers along the western segments of the MMF, consistently with current views that propose deep crustal creeping where most of the gas emissions from the seafloor are found, against locking along the eastern segments of the MMF. Hence, although the role of gas is not yet clearly understood, a relation appears between crustal creeping, sediment deformation, shallow seismicity and gas emissions. In a totally different type of environment, mid-ocean ridge transform faults from the East Pacific are characterized by a global deficit in seismic moment and by the repeated occurrence of intermediate to large magnitude earthquakes every ~1 to 2 years (e. g. 15 events with Mw between 5.4 and 6.0 on Discovery FZ from 1990 to 2014). In addition, detailed seismological studies have shown the existence of strong fault patches separated by vertical swarms of micr! o-seismic ity (from the base of the crust to the seafloor) that do not appear to rupture in the largest earthquakes. Because hydrothermal fluids within young, hot crust at oceanic transform faults may become significantly more compressible with decreasing pressure, resulting in potential impacts on fault behaviour, we propose that the likely presence of highly compressible fluids at shallow depth (e.g. above the critical point) may explain the presence of these vertical swarms of micro-seismicity. We suggest that these studies could be of general use for improving our understanding of earthquake generation processes in submarine environments, wherever gas or highly compressible fluids are expected to be present at shallow depths.
Séminaire Géoazur
Understanding the relations between seismicity and fluid compressibility in submarine environments: learnings from two case studies, e.g. the Main Marmara Fault and the East Pacific transform faults
 vendredi 16 novembre 2018, de 11h00 à 12h00, Géoazur - Salle de conférences du bâtiment 1
Louis Géli - IFREMER
In submarine environments, progress in acoustic imagery of the water column reveals that gas emission from seafloor sediments is of common occurrence. Hence progress may be expected from detailed studies on
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    the relation between gas emissions, seismicity and crustal creeping in submarine settings, like -for instance the submerged section of the North-Anatolian Fault, within the western part of the Sea of Marmara, where intermediate magnitude earthquakes (e.g. with Ml between ~4 and 5) repeatedly occur every ~1 to 2 years. Since the devastating earthquakes of 1999, the seismicity within the so-called “Istanbul seismic gap” has been extensively studied, to determine the mechanical behaviour (creeping vs locked) of the different segments of the Main Marmara Fault (MMF). So far, the micro-seismicity has only been interpreted in terms of being tectonic-driven, even though the MMF is known to strike across sediment layers rich in hydrocarbon gas. High-resoluti! on, 3D ea rthquake depth determinations demonstrate the existence of shallow (<5 km), low magnitude seismicity, within gas-prone sediment layers along the western segments of the MMF, consistently with current views that propose deep crustal creeping where most of the gas emissions from the seafloor are found, against locking along the eastern segments of the MMF. Hence, although the role of gas is not yet clearly understood, a relation appears between crustal creeping, sediment deformation, shallow seismicity and gas emissions. In a totally different type of environment, mid-ocean ridge transform faults from the East Pacific are characterized by a global deficit in seismic moment and by the repeated occurrence of intermediate to large magnitude earthquakes every ~1 to 2 years (e. g. 15 events with Mw between 5.4 and 6.0 on Discovery FZ from 1990 to 2014). In addition, detailed seismological studies have shown the existence of strong fault patches separated by vertical swarms of micr! o-seismic ity (from the base of the crust to the seafloor) that do not appear to rupture in the largest earthquakes. Because hydrothermal fluids within young, hot crust at oceanic transform faults may become significantly more compressible with decreasing pressure, resulting in potential impacts on fault behaviour, we propose that the likely presence of highly compressible fluids at shallow depth (e.g. above the critical point) may explain the presence of these vertical swarms of micro-seismicity. We suggest that these studies could be of general use for improving our understanding of earthquake generation processes in submarine environments, wherever gas or highly compressible fluids are expected to be present at shallow depths.
Soutenance - Thèse
Techniques de modélisation pour la conception des bâtiments en considérant l’ISS et l’ISSS
 vendredi 16 novembre 2018, 14h00, Géoazur - Sophia - Salle de Conférence du Bâtiment 4
Reine FARES - Géoazur équipe SEISMES - LJAD
Sous la Direction de Anne DESCHAMPS et Maria Paola SANTISI D'AVILA.
RESUME : La conception des bâtiments selon le code sismique européen ne prend pas en compte les effets de
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    l'interaction sol-structure (ISS). L'objectif de cette recherche est de proposer une technique de modélisation pour prendre en compte l’ISS et l'interaction structure-sol-structure (ISSS).
    L'approche de propagation unidirectionnelle d’une onde à trois composantes (1D-3C) est adoptée pour résoudre la réponse dynamique du sol. La technique de modélisation de propagation unidirectionnelle d'une onde à trois composantes est étendue pour des analyses d'ISS et ISSS. Un sol tridimensionnel (3-D) est modélisé jusqu'à une profondeur fixée, où la réponse du sol est influencée par l’ISS et l’ISSS, et un modèle de sol 1-D est adopté pour les couches de sol plus profondes, jusqu'à l'interface sol-substrat. Le profil de sol en T est assemblé avec une ou plusieurs structures 3-D de type poteaux-poutres, à l’aide d’un modèle par éléments finis, pour prendre en compte, respectivement, l’ISS et l’ISSS dans la conception de bâtiments.
    La technique de modélisation 1DT-3C proposée est utilisée pour étudier les effets d’ISS et analyser l'influence d'un bâtiment proche (l'analyse d’ISSS), dans la réponse sismique des structures poteaux-poutres. Une analyse paramétrique de la réponse sismique des bâtiments en béton armé est développée et discutée pour identifier les paramètres clé du phénomène d’ISS, influençant la réponse structurelle, à introduire dans la conception de bâtiments résistants aux séismes.
    La variation de l'accélération maximale en haut du bâtiment avec le rapport de fréquence bâtiment / sol est tracée pour plusieurs bâtiments, chargés par un mouvement à bande étroite, excitant leur fréquence fondamentale. Dans le cas de sols et de structures à comportement linéaire, une tendance similaire est obtenue pour différents bâtiments. Cela suggère l'introduction d'un coefficient correcteur du spectre de réponse de dimensionnement pour prendre en compte l’ISS. L'analyse paramétrique est répétée en introduisant l'effet de la non-linéarité du sol et du béton armé.
Séminaire Géoazur
TBA
 jeudi 29 novembre 2018, 11h00, Géoazur, Sophia-Antipolis, salle de conférence Bât.1
Lucille BRUHAT
TBA.