Seismicity associated with the April 25, 2015 Gorkha earthquake in Nepal : probing the Himalayan seismic cycle
Sismicité associée au séisme de Gorkha du 25 avril 2015 au Népal : au coeur du cycle sismique en Himalaya
par Lok Bijaya ADHIKARI sous la direction de Frédéric PERRIER et de Jérôme VERGNE
Thèse de doctorat en Sciences de la terre et de l¿environnement. Géophysique
ED 560 Sciences de la terre et de l'environnement et physique de l'univers, Paris

Soutenue le vendredi 29 janvier 2021 à Université Paris Cité

Sujets
  • Himalaya
  • Himalaya (Népal)
  • Relaxation, Phénomènes de
  • Répliques sismiques
  • Séismes -- Périodicité
  • Sismologie
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Mots clés
Essaim sismique, Chevauchement principal himalayen, Relaxation post-sismique
Resumé
Le séisme du 25 avril 2015, avec une magnitude de moment M w 7.9, est le plus fort séisme et le plus meurtrier depuis le séisme de Bihar-Népal de1934 (M w 8.1). Ce séisme a rompu un segment de 150 km par 70 km du Grand Chevauchement Himalayen (MHT), avec un glissement moyen de 4 m. La rupture, initiée 80 à l'ouest de Katmandou, s'est propagée presque unilatéralement vers l'est. Elle se termina à environ 60 km à l'est de la capitale, à l'extrémité d'un segment de faille qui se rompit 17 jours plus tard pendant le séisme, plus petit, de Kodari (M w 7.2). Des dévastations majeures se produisirent au dessus de la zone de rupture, avec plus de 9000 victimes. Les deux chocs principaux furent suivis d'une intense activité de répliques, avec plus de 14 000 séismes de magnitude locale M L supérieure à 2.5, et 6 séismes avec M L supérieure à 6. Le séisme de Gorkha est le premier grand séisme Himalayen au Népal enregistré précisément grâce à un réseau permanent de 21 stations installées depuis 1994, avec 12 stations du réseau sismologique national (NSC) au Népal Central. Cette thèse est consacrée à l'analyse des répliques enregistrées par le réseau du NSC jusqu'au 25 avril 2020. Les répliques diminuent avec le temps conformément à une loi d'Omori modifiée. L'activité reste, en 2020, au dessus du niveau antérieur. Les zones de densité maximale des répliques correspondent aux zones de densité maximale régulièrement activées entre 1994 et 2015, et aux zones de radiation de haute fréquence pendant la rupture, ce qui suggère que des aspérités du MHT concentrent les relâchements de contrainte en régime inter-, co- comme post-sismique. Cependant, en plus de l'activité de ces zones d'activité permanente, deux essaims de sismicité sont apparus, provoquant des séismes largement ressentis par la population dans la vallée de Katmandou. Dans tous les cas, une relocalisation des épicentres par double différence confirme le fait que l'activité sismique est concentrée sur le MHT. En plus de ces répliques, un intense essaim de sismicité est apparu en août 2017, dans la région de l'Himalchuli, 30 km environ au nord-ouest de l'épicentre de Gorkha, avec plus de 6500 séismes de M L inférieure à 3.7 en moins de quatre mois. Cet essaim s'est réactivé en 2018, mais avec une intensité 10 fois plus faible. Il s'agit de l'essaim sismique le plus intense jamais enregistré en Himalaya. Une relocalisation avec l'aide de stations auxiliaires proches n'indique pas un lien avec des structures liées au MHT, mais plutôt suggère un mécanisme combinant un effondrement gravitaire lié à l'orogenèse, la déformation post-sismique et des réajustements saisonniers de contraintes. Une relation entre ces activités sismiques nouvelles et l'initiation d 'un prochain grand séisme dans l'Ouest Népal n'est pas établie, et demandera une analyse plus détaillée combinant des campagnes géologiques, géodésiques et géophysiques ; c'est le défi de la prochaine décennie.