Étude sismotectonique de la marge active Nord Equateur-Sud Colombie : à partir des données de la campagne de sismologie passive ESMERALDAS

Le long de la marge active Nord Equateur-Sud Colombie, quatre grands seismes de subduction se sont produits au cours du 20eme siecle. L’objectif de cette these etait d’etudier la sismicite de fond et la deformation active, en periode inter-sismique au sein des grands domaines sismotectoniques de la marge : le contact interplaque, la plaque superieure t le panneau plongeant. Pour cela nous avons utilise les donnees enregistrees lors de la campagne temporaire de sismologie passive ESMERALDAS, au cours de laquelle un reseau compose a la fois d’OBS et de stations terrestres a ete installe pendant trois mois. La qualite des enregistrements a ete estimee grâce au calcul de la densite spectrale de puissance du bruit de fond. Ceci a mis en evidence un niveau de bruit relativement eleve sur les enregistrements, avec des variations en fonction des types de capteurs utilises. A partir de la localisation des seismes enregistres, du calcul de mecanismes au foyer et de la determination des champs de contraintes, nous avons realise une etude sismotectonique a l’echelle de l’ensemble de la marge. Au niveau de l’interplaque, les limites superieures et inferieures de la zone sismogene ont ete localisees respectivement a 12 et 30 km de profondeur. La repartition de la micro-sismicite le long de l’interplaque, en periode intersismique, montre un etat de contraintes croissant de la surface de rupture du seisme de 1942, vers celles des seismes de 1958 et 1979, suggerant un lien entre la micro-sismicite interplaque et la chronologie des grands seismes du 20eme siecle. Le champ de contrainte le long de l’interplaque montre un axe de contrainte maximale σ1 oriente approximativement est-ouest, compatible avec la direction de convergence. En profondeur, le plan de Wadati-Benioff est bien defini jusqu’a 100 km, dans la region situee au nord de la ride de Carnegie, et jusqu’a 140 km de profondeur face a la ride. Dans les deux cas, le pendage est de l’ordre de 25°. La deformation intraplaque semble accommoder a la fois la force de slab-pull et des forces de traction laterales dues aux variations de pendage du slab le long de la marge Equateur-Colombie. Dans la plaque superieure, au niveau de la zone d’avant-arc, la sismicite s’etend de la surface jusqu’a environ 40 km de profondeur, et se localise principalement dans une bande de 100 km de large orientee NW-SE, dont la localisation coincide avec le changement de regime tectonique observe le long de la marge (surection face a la ride et subsidence au nord de celle-ci). Le champ de contrainte calcule pour l’avant arc montre un regime tectonique transpressif en accord avec les structures neotectoniques observees dans le bloc Nord Andin.