Etude du mouvement sismique dans la vallée de Mexico à partir d'un réseau accélérométrique 3D de faible ouverture dans la colonia Roma
Langue Français
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Auteur : Roullé, Agathe
Date de soutenance : 01-01-2004
Directeur(s) de thèse : Cara, Michel
Établissement de soutenance : Université Louis Pasteur (Strasbourg)
École doctorale : École doctorale Sciences de la Terre et Environnement (Strasbourg ; 2000-....)
Discipline : Géophysique
Classification : Sciences de la terre
Mots-clés libres : Sismologie
Mots-clés :
- Zones sismiques
- Thèses et écrits académiques
- Risques sismiques
- Thèses et écrits académiques
- Ondes
- Thèses et écrits académiques
- Modèles mathématiques
- Thèses et écrits académiques
Résumé : La ville de Mexico est connue pour les importants effets de site observables dans son ancienne zone lacustre et dus à la présence d'une couche d'argile molle superficielle. Ces effets de site se traduisent en particulier par une amplification importante du mouvement sismique (pouvant aller jusqu'à un facteur 50 entre 0.3 et 1 Hz) entre la zone lacustre et la zone de collines. De plus, dans la zone lacustre, la durée du mouvement sismique est anormalement longue. Malgré l'installation de plus de 100 accélérographes dans la vallée de Mexico depuis le tremblement de terre de Michoacán de 1985 (M=8.1), nous ne sommes toujours pas en mesure de comprendre la relation entre l'amplification du mouvement sismique et sa longue durée. Afin d'améliorer notre compréhension du champ d'ondes observé dans la ville de Mexico, nous avons donc réalisé une analyse systématique de ses paramètres de propagation à partir d'un réseau accélérographique 3D de faible ouverture nouvellement installé dans un quartier localisé dans la zone lacustre, la colonia Roma.En 2001, 11 nouveaux accélérographes ont été installés autour d'un réseau géré par le CENAPRED et appelé "réseau Roma". Le réseau complet (anciennes stations + nouvelles stations) forme un réseau 3D de faible ouverture (moins de 1 km), constitué de 15 stations de surface et 6 de puits, et disposant d'une base de temps absolu. Depuis son installation, ce réseau a permis d'enregistrer deux séismes : le séisme de Coyuca, dans l'état du Guerrero, le 08/10/2001 (M=6.1) et le séisme de Colima (M=7.6) du 22/01/2003. Cette thèse présente les résultats obtenus lors de l'analyse de ces deux séismes.En raison de la complexité du champ d'ondes à étudier, la première étape du travail a consisté à choisir une méthode d'analyse de données adaptée au cas de Mexico. Pour cela, trois méthodes ont été testées : la méthode fréquence-nombre d'onde (f-k) conventionnelle, la méthode f-k haute résolution, et la méthode MUSIC. Les tests ont été réalisés à partir de données synthétiques et d'enregistrements sismologiques réalisés par deux réseaux distincts : le nouveau réseau de la colonia Roma et un réseau temporaire installé en 1994 dans la zone de collines. Les tests ont démontré que la méthode f-k conventionnelle, plus robuste en cas de données peu cohérentes, était la mieux adaptée à notre cas.Afin d'estimer en détail les paramètres du champ d'ondes enregistré dans la colonia Roma, nous avons combiné plusieurs méthodes d'analyse: analyse visuelle des enregistrements, rapports spectraux, analyse temps-fréquence des données enregistrées en surface, analyse temps-fréquence basée sur une méthode de corrélation pour le jeu de données 3D, et analyse de polarisation. Les résultats ont montré la différence de comportement sismique de part et d'autre de la période de résonance du site à 2.5 s. Pour les périodes supérieures à 2.5 s, le champ d'ondes se compose d'une succession de trains d'ondes correspondants au mode fondamental d'ondes de surface venant de l'épicentre et à des ondes diffractées probablement formées au niveau de la frontière sud de l'Axe Volcanique Transmexicain. A 5 s'de période, on observe une amplification régionale du mouvement sismique caractérisée par une domination des ondes de Love. Pour les périodes inférieures à 2.5 s, le mouvement sismique est gouverné par la résonance de la couche d'argile superficielle. Le champ d'ondes consiste alors en une superposition d'ondes diffractées provenant de l'Ouest de la vallée. Les résultats suggèrent une interaction constructive entre la résonance locale due à la couche d'argile molle et les modes successifs de propagation des ondes de surface guidées par la structure crustale profonde du bassin de Mexico.
Entrepôt d'origine : 
Identifiant : ecrin-ori-287773
Type de ressource : Thèse
