Quantification et caractérisation des mouvements verticaux aux courtes échelles de temps dans les zones dites stables
Résumé
Deformation at the Earth surface results from various geological processes. They are well studied at plate boundaries because of their high amplitudes. These processes are various in terms of amplitude, acting time, periodicity and spatial variability. However, it exists some regions where deformations, localized or diffuse, have lower but significant amplitudes once cumulated over long time periods. The aim of the study is to quantify and to characterize the ground motion into these low deformation areas at short time scales (several years), with several questions. Which strategy do we have to adopt to measure precisely these low deformations? How do we extract and filter the effects of some processes? How must we take into account the ocean tide loading and its local effects in the GPS processing? How can we correlate vertical ground motions with hydrogeological variations in aquifer areas? This study will try to give some answers to these questions, in a methodological and in a process point of view. We propose to quantify and to characterize present day ground motions in two areas with low deformation rate: the South of Brittany (France) and the Saïs plain in Morocco. The Brittany area is located on a passive margin, with moderate seismicity and high ocean tide amplitudes. Moreover, it is located above a crystalline fractured aquifer of Ploemeur. The area in Morocco is located between the active regions of Rif and Mid-Atlas and above a large-scale deep limestone aquifer.
Les déformations de la surface de la Terre résultent de plusieurs processus géologiques, très étudiés aux frontières de plaques en raison de leurs fortes amplitudes. Leurs caractéristiques sont variées : amplitude, durée, périodicité et variabilité spatiale. Il existe cependant des zones dites stables où les déformations localisées ou diffuses sont moins importantes en amplitude mais non négligeables une fois cumulées sur de longues périodes de temps. L'objectif principal de cette étude est la quantification et la caractérisation des mouvements verticaux au sein de zones à faible taux de déformation aux courtes échelles de temps, avec plusieurs questions sous-jacentes. Quelle stratégie adopter pour mesurer précisément ces faibles déformations ? Comment extraire et filtrer les effets des différents processus dans un signal GPS de déformation? Comment prendre en compte la surcharge océanique et ses effets locaux dans les traitements GPS ? Dans quelle mesure peut-on relier mouvements verticaux et variations hydrogéologiques ? Cette étude tente de répondre à ces questions tant du point de vue des processus étudiés que de la méthodologie employée. Afin de répondre à ces questions, nous nous sommes intéressés à deux zones : la Bretagne (France) et la plaine du Saïs (Maroc). Le site breton est situé sur une marge passive, à sismicité modérée, sujette à de fortes amplitudes de marées océaniques, et à l'aplomb d'un aquifère cristallin fracturé. La zone d'étude au Maroc est située entre les rides pré-rifaines et le Moyen Atlas, sismiquement actifs, et à l'aplomb d'un vaste aquifère profond et calcaire.