Zone de subduction, Séismes, Répliques, Glissement post-sismique, Séisme lent, Données GNSS, Modélisation spatio-temporelle de glissement, Micro-sismicité

Pour mieux comprendre le comportement des failles, et donc peut-être un jour prévoir les grands séismes, il est nécessaire d'étudier tous les phénomènes qui s'y déroulent. Dans cette thèse, nous nous intéressons aux glissements asismiques, bien plus fréquents que les grands séismes, et qui contribuent à une partie importante du budget de glissement le long des failles. Le premier objectif de cette thèse était de mieux documenter la dynamique des glissements asismiques au cours du temps et d'identifier ses possibles interactions avec la sismicité. Le second objectif était de mesurer l'étendue et la fréquence des petits séismes lents, encore peu étudiés aujourd'hui. Avec une nouvelle méthode de modélisation spatio-temporelle des données GNSS, nous nous sommes intéressés au glissement post-sismique du grand séisme Mw 8.3 d'Illapel qui a eu lieu en 2015 le long de la subduction Chilienne, puis à une séquence mixant des séismes de taille intermédiaire et des glissements asismiques, qui a eu lieu en 2020 dans la région d'Atacama au Chili. Pour le séisme d'Illapel, nous montrons que le glissement post-sismique se développe à la périphérie de la zone de rupture. Cependant, une partie du glissement asismique a lieu dans la région rompue par le séisme, une observation qui remet en question les modèles classiques proposés pour décrire les propriétés frictionnelles des failles. Nous montrons également que le glissement post-sismique est très dynamique, avec plusieurs modulations dans le temps. En se développant le long de la faille, il est capable de conduire des aspérités à la rupture, à travers des répliques de magnitude 6.8-6.9. Pour la première fois, nous montrons aussi que le glissement post-sismique et un séisme lent peuvent avoir lieu simultanément et au même endroit. Ces résultats mettent en lumière une organisation spatiale et temporelle des glissements sismique et asismique dans les régions où le couplage intersismique est hétérogène. L'étude de la séquence d'Atacama illustre un processus où glissements sismique et asismique interagissent au cours du temps, expliquant la rupture de répliques de magnitudes proches de celle du choc principal pendant la première journée. Le glissement asismique qui s'ensuit est anormalement élevé. Il suggère aussi une réactivation du glissement dans une zone où un séisme lent a eu lieu en 2014. Enfin, je présente un outil de détection semi-automatique de petits séismes lents, que nous avons appliquons à la subduction Équatorienne. Des résultats préliminaires suggèrent que les petits séismes lents peuvent être bien plus fréquents que ce qui est documenté aujourd'hui, démontrant l'importance de les étudier.