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Work

Seismicity and stress state at the front of Bolivian Orocline : seismic hazard implications

Year: 2025
Type: dissertation
Abstract: Les Andes centrales présentent une courbure marquée le long de la Cordillère Orientale en Bolivie, une courbure connue sous le nom d'Orocline bolivienne. Cette structure est associée à un raccourcissement crustal, accompagné d'une extension finie localisée au cœur de l'orocline ainsi que d'un épaississement lithosphérique. De grands bassins, tels que le bassin de Cochabamba, sont bordés de failles supposées encore actives, bien que leur cinématique ait pu évoluer au cours des temps géologiques récents. Enfin, cette région est fréquemment affectée par des séismes destructeurs. Parmi ces événements sismiques, on peut citer les séismes de Sipe Sipe-1909, Sucre-1948, Cochabamba-1972 et celui d'Aiquile en 1998 (M6.6), le plus dévastateur des cinquante dernières années. Comprendre où, de quelle magnitude, et à quelle fréquence les séismes surviennent au cœur de l'orocline est fondamental, d'autant plus que cette zone englobe la métropole de Cochabamba — troisième ville de Bolivie — qui compte plus de deux millions d'habitants. Les études antérieures d'évaluation de l'aléa sismique dans cette région ont, pour la plupart, négligé les relations entre les failles spécifiques et l'activité sismique, en raison du manque de données géodésiques et des incertitudes importantes sur la localisation des grands séismes. Cette thèse vise à combler cette lacune par le déploiement d'un réseau sismique temporaire dans le département de Cochabamba, au cœur de l'orocline bolivienne, entre 2022 et 2024. Les capteurs ont été espacés d'environ 20 km afin de permettre une détermination précise de la profondeur des séismes superficiels, et de les confronter à des coupes géologiques locales. La détection automatique des séismes et le repérage des phases sismiques ont été suivis d'une révision approfondie de la qualité du matériel sismologique par des analystes. De plus, plusieurs méthodes de localisation, accompagnées de tests sur le modèle de vitesse, ont été mises en œuvre afin d'améliorer la précision de la détection hypocentrale (incluant les algorithmes Hypo71, REAL, VELEST). Au cours des deux années de surveillance, environ 1 890 séismes ont été enregistrés au cœur de l'orocline. Cinq principaux regroupements sismiques, localisés à proximité du décollement basal du système de failles frontales principales ainsi que dans son compartiment chevauchant, ont persisté tout au long de la période, suggérant l'activation de plusieurs segments de faille. Dix-neuf mécanismes au foyer issus d'événements significatifs ont été déterminés, combinant l'inversion complète de formes d'onde et des données de polarité, selon la méthodologie FMNEAR. Ces mécanismes, ainsi que la microsismicité relocalisée, confirment que l'activité sismique résulte d'une combinaison entre le raccourcissement actif à des profondeurs crustales intermédiaires, à la limite entre l'orogène et le socle en subduction, et des réajustements de contraintes dans le compartiment chevauchant, impliquant des déformations latérales ainsi que l'effondrement de la topographie élevée.
Institution: Géoazur
Language: English
Subfield: Geophysics
Open Access status: green
OpenAlex ID: W4416745867
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