Sismogenese et doublets sismiques

La premiere partie de la these analyse les relations entre seismes et contraintes. Apres un rappel sur la mecanique des milieux continus et son application aux contraintes dans le globe, on presente le calcul des deplacements engendres par une faille rectangulaire de jeu et de pendage quelconques, dans un demi-espace elastique homogene. La deuxieme partie est consacree a l'etude des doublets sismiques, c'est-a-dire des paires de seismes ayant des formes d'onde identiques. On distingue des doublets temporels, situes au meme endroit mais a des dates differentes, et des doublets spatiaux situes a quelque distance l'un de l'autre (au plus quelques centaines de metres), mais a des dates tres rapprochees. L'etude de ces donnees est fondee sur une analyse interspectrale par fenetre mobile. Pour une fenetre donnee, on mesure le delai (decalage en temps) entre les deux signaux en calculant la pente du dephasage en fonction de la frequence. On calcule aussi la coherence et le rapport spectral pour chaque frequence. Le delai est mesure avec une precision atteignant 1 ms, et ceci en tout point du sismogramme. L'etude porte sur 24 doublets et multiplets (67 seismes au total) situes en Californie centrale, a l'aide d'une soixantaine de stations du reseau CALNET. La relocalisation relative des seismes d'un multiplet est faite avec une precision atteignant 1 metre. On a pu ainsi demontrer la simplicite et l'unicite locale des plans de faille en profondeur. Le delai mesure dans la cauda permet de preciser l'origine de celle-ci, profonde pour les stations a l'ecart des failles, superficielle pour les stations a l'aplomb des grandes failles. L'etude des doublets temporels permet de mesurer les variations de vitesse des ondes dans la croate avec une grande precision. Une variation regionale induit un " etirement de sismogramme ". La mesure de ce dernier permet une resolution de 0,01 % de variation de vitesse des ondes S. Les variations ainsi mesurees atteignent 0,4 % dans la region de Hollister et sont attribuees au seisme de Coyote Lake (M=5,6).