Imagerie sismique 3D de la zone de subduction à la frontière Colombie-Equateur
Résumé
The Northern Andean convergent margin, where the Nazca plate plunges below the South American plate, is characterized by a morphologic, structural and seismic segmentation. Four subduction earthquakes shook the Colombian-Ecuador segment during the last century: 1906, 1942, 1958 and 1979. To determine the lithosperic structure at the Colombia-Ecuador border, and define the spatial extension of some velocity heterogeneities associated with margin seismic behaviour, Geoazur designed the geophysical experiment Esmeraldas between March and April 2005. This thesis consists in obtaining a 3D velocity model of the area by tomographic inversion of first arrival traveltimes, picked from OBS and land stations. Our 3D tomographic image shows two remarkable structures in the margin, that seem to have an impact on the regional geodynamic: a low velocity gradient backstop and a low velocity zone. Both structures seem to be at the seaward limit of the 1958 earthquake rupture zone.
La marge convergente Nord-andine, où la subduction de la plaque Nazca sous la plaque Amérique du Sud a lieu, est caractérisée par une segmentation morphologique, structurale et sismique. Le segment qui correspond à la frontière entre la Colombie et l'Équateur a subi au cours du siècle dernier quatre grands séismes de subduction en 1906, 1942, 1958 et 1979. Afin de déterminer la structure lithosphérique à la frontière Colombie-Equateur et discuter de l'étendue spatiale de certaines hétérogénéités de vitesse imagées en 2D qui ont été associées au comportement sismique de la marge, une campagne sismique 3D a été réalisée, entre mars et avril 2005. Ce travail porte sur l'obtention d'un modèle tomographique 3D de vitesse de la zone de subduction à la frontière entre la Colombie et l'Équateur basé sur l'inversion des temps de premières arrivées des données de sismique réfraction. La tomographie 3D nous permet d'identifier deux structures particulières dans la marge, qui semblent jouer un rôle géodynamique important dans la région, un butoir à faible gradient de vitesse qui pourrait correspondre à une zone altérée de la marge par fracturation et percolation de fluides et une zone à faible vitesse entre 5 et 10 km de profondeur qui pourrait aussi marquer la présence de fluides. Ces deux structures semblent se trouver en relation géométrique avec la zone de rupture du séisme de 1958.