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Caractérisation des déplacements liés aux coulées de lave au Piton de la Fournaise à partir de données InSAR / Alexis Hrysiewicz (2019)
Titre : Caractérisation des déplacements liés aux coulées de lave au Piton de la Fournaise à partir de données InSAR Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Alexis Hrysiewicz, Auteur ; Thierry Menand, Directeur de thèse Editeur : Clermont-Ferrand : Université Clermont Auvergne Année de publication : 2019 Importance : 491 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
Thèse de Doctorat présentée en vue de l’obtention du grade de docteur d'université,
Terre solide, géodynamique des enveloppes supérieures, paléobiologieLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection
[Termes IGN] dépôt
[Termes IGN] écho radar
[Termes IGN] effondrement de terrain
[Termes IGN] éruption volcanique
[Termes IGN] image TerraSAR-X
[Termes IGN] interféromètrie par radar à antenne synthétique
[Termes IGN] lave
[Termes IGN] longueur d'onde
[Termes IGN] Piton de la Fournaise (volcan)
[Termes IGN] rhéologie
[Termes IGN] risque naturel
[Termes IGN] surveillance géologique
[Termes IGN] vitesse de déplacement
[Termes IGN] volcanologieIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Depuis 2003, le service d’observation OI2 (Observatoire InSAR de l’Océan Indien), composante du Service National des Observations en Volcanologie (SNOV) analyse les déplacements du sol causés par l’activité volcanique du Piton de la Fournaise en utilisant des données InSAR (Interférométrie Radar à Synthèse d’Ouverture). Un des résultats majeurs est l’identification lors de l’éruption de 2007 d’un déplacement horizontal de plus de 1.4 m de l’ensemble du Flanc Est du Piton de la Fournaise vers la mer. Des résultats plus récents ont montré que ce glissement continuait entre 2009 et 2014 avec une décroissance de la vitesse des déplacements. Il a aussi été montré qu’à ce déplacement de grande longueur d’onde se superposent des déplacements plus localisés dus à la contraction thermo-mécanique des coulées de lave et à la flexion du substratum sous le poids de ces coulées. Il est donc difficile de caractériser précisément et indépendamment ces deux composantes des déplacements affectant le Flanc Est du Piton de la Fournaise. Le principal objectif de cette thèse est de caractériser les déplacements associés aux coulées de lave pour supprimer la contribution des coulées des observations et isoler les signaux qui sont seulement liés à des signaux de grande longueur d’onde. Afin d’atteindre cet objectif, nous avons dû développer des algorithmes permettant de contourner précisément les coulées, d’estimer leur surface et leur volume avec les incertitudes associées. Ces algorithmes exploitent les données de cohérence interférométrique dans une approche probabiliste itérative. Ils sont maintenant utilisés en routine dans le cadre du service OI2 pour fournir aussi rapidement que possible à l’Observatoire Volcanologique du Piton de la Fournaise, des cartes des coulées. L’étude des coulées de lave mises en place entre 2014 et 2018 montre que la contraction thermo-mécanique de la coulée et la flexion du substratum dépendent à la fois de la durée écoulée depuis la mise en place, de l’épaisseur de la coulée, de la pente locale et éventuellement de la structure interne de la coulée (présence de tunnels de lave). Un an après la mise en place, les déplacements verticaux et horizontaux peuvent atteindre plusieurs dizaines de centimètres par an. Ces déplacements diminuent ensuite de façon exponentielle avec le temps. Nous avons cherché à modéliser les déplacements verticaux en fonction de l’épaisseur des coulées. Nos résultats montrent que ces déplacements pourraient contribuer jusqu’à 80% des déplacements mesurés sur le Flanc Est du Piton de la Fournaise. Les déplacements du substratum observés sur le pourtour des coulées apportent des contraintes sur la rhéologie de la partie la plus superficielle de ce substratum. Cette rhéologie apparaît fortement variable au sein de l’Enclos Fouqué révélant une forte dépendance à l’histoire des dépôts successifs accumulés en chaque endroit. Un substratum se comportant de façon poroélastique dans sa partie la plus superficielle (∼ 100 m) permet néanmoins d’expliquer de façon relativement satisfaisante les observations. Note de contenu : 1- Introduction générale
2- L’Interférométie Radar à Synthèse d’Ouverture (InSAR)
3- Suivi de la mise en place des coulées de lave
4- Caractérisation temporelle des déplacements
5- Caractérisation spatiale des déplacements/épaisseurs des coulées de lave
6- Modélisation de l’évolution temporelle des déplacements causés par les coulées
de lave
7- Caractérisation de la rhéologie du substratum
8- Conclusions générales et perspectivesNuméro de notice : 25853 Affiliation des auteurs : non IGN Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Terre solide, géodynamique des enveloppes supérieures, paléobiologie : Université Clermont Auvergne : 2019 nature-HAL : Thèse DOI : sans En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02519025v2/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=95459 Constraints on transient viscoelastic rheology of the asthenosphere from seasonal deformation / Kristel Chanard in Geophysical research letters, vol 45 n° 5 (15 March 2018)
Titre : Constraints on transient viscoelastic rheology of the asthenosphere from seasonal deformation Type de document : Article/Communication Auteurs : Kristel Chanard Année de publication : 2018 Projets : 3-projet - voir note / Article en page(s) : pp 2328 - 2338 Note générale : bibliographie
This work was partially supported by NSF grant EAR-1345136, the Laboratorie de Recherche Commun “Yves Rocard” (ENS-CEA-CNRS), and CNRS/TOSCA grant 2925.Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale
[Termes IGN] déformation de la croute terrestre
[Termes IGN] données GNSS
[Termes IGN] données GRACE
[Termes IGN] fonction de Green
[Termes IGN] rhéologie
[Termes IGN] viscositéRésumé : (auteur) We discuss the constraints on short‐term asthenospheric viscosity provided by seasonal deformation of the Earth. We use data from 195 globally distributed continuous Global Navigation Satellite System stations. Surface loading is derived from the Gravity Recovery and Climate Experiment and used as an input to predict geodetic displacements. We compute Green's functions for surface displacements for a purely elastic spherical reference Earth model and for viscoelastic Earth models. We show that a range of transient viscoelastic rheologies derived to explain the early phase of postseismic deformation may induce a detectable effect on the phase and amplitude of horizontal displacements induced by seasonal loading at long wavelengths (1,300–4,000 km). By comparing predicted and observed seasonal horizontal motion, we conclude that transient asthenospheric viscosity cannot be lower than 5 × 1017 Pa.s, suggesting that low values of transient asthenospheric viscosities reported in some postseismic studies cannot hold for the seasonal deformation global average. Numéro de notice : A2018-654 Affiliation des auteurs : LASTIG LAREG+Ext (2012-mi2018) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1002/2017GL076451 Date de publication en ligne : 12/02/2018 En ligne : https://doi.org/10.1002/2017GL076451 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=93514
in Geophysical research letters > vol 45 n° 5 (15 March 2018) . - pp 2328 - 2338[article]Contribution actuelle de la calotte Antarctique à la variation du niveau marin / Clémence Chupin (2018)
Titre : Contribution actuelle de la calotte Antarctique à la variation du niveau marin Type de document : Mémoire Auteurs : Clémence Chupin, Auteur Editeur : Le Mans : Ecole Supérieure des Géomètres et Topographes ESGT Année de publication : 2018 Autre Editeur : Champs-sur-Marne : Ecole nationale des sciences géographiques ENSG Importance : 83 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
Mémoire d'ingénieur ESGT, master PPMD Photogrammétrie, Positionnement et Mesure de DéformationLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale
[Termes IGN] analyse spatio-temporelle
[Termes IGN] Antarctique
[Termes IGN] bilan de masse
[Termes IGN] calotte glaciaire
[Termes IGN] déformation verticale de la croute terrestre
[Termes IGN] données GRACE
[Termes IGN] élasticité
[Termes IGN] fonte des glaces
[Termes IGN] géoïde local
[Termes IGN] image Envisat-ASAR
[Termes IGN] levé gravimétrique
[Termes IGN] manteau terrestre
[Termes IGN] montée du niveau de la mer
[Termes IGN] rhéologie
[Termes IGN] viscositéIndex. décimale : MPPMD Mémoires du mastère spécialisé Photogrammétrie, Positionnement et Mesures de Déformation Résumé : (auteur) Avec ses 14 millions de km2, la calotte Antarctique représente le plus grand réservoir d’eau
douce de la planète, ce qui en fait un contributeur non négligeable de l’augmentation du niveau marin. Les dernières estimations de son bilan de masse évalue la perte de glace de la calotte à 2.720 ± 1.390 Gt entre 1992 et 2017, ce qui correspond à une hausse du niveau marin d’environ 7.6 ± 3.9 mm [Shepherd et al., 2018]. L’objectif de ce stage est d’utiliser ce bilan de masse moyen pour quantifier l’amplitude des variations du niveau marin. Grâce aux données d’altimétrie et de gravimétrie satellitaire, un modèle des variations spatio-temporelles du bilan de masse est également construit. Le logiciel SELEN ensuite permet de calculer la variation du niveau marin induite par ces deux modèles de fonte.Note de contenu : Introduction
1- Antarctique & niveau marin
2- Modélisation de la variation spatio-temporelle de l’Antarctique
3- Estimation des variations du niveau marin
ConclusionNuméro de notice : 21856 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Mémoire ingénieur ESGT Organisme de stage : Laboratoire Geoazur (CNRS) Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=91420 Exemplaires(1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 21856-01 MPPMD Livre Centre de documentation Travaux d'élèves Disponible Documents numériques
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Contribution actuelle de la calotte... - pdf auteurAdobe Acrobat PDF
Titre : Inverting Glacial Isostatic Adjustment signal using Bayesian framework and two linearly relaxing rheologies Type de document : Article/Communication Auteurs : Lambert Caron, Auteur ; Laurent Métivier Année de publication : 2017 Projets : TOSCA / Article en page(s) : pp 1126 - 1147 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale
[Termes IGN] anomalie de pesanteur
[Termes IGN] calotte glaciaire
[Termes IGN] élasticité
[Termes IGN] gravimétrie spatiale
[Termes IGN] manteau terrestre
[Termes IGN] méthode de Monte-Carlo par chaînes de Markov
[Termes IGN] rebond post-glaciaire
[Termes IGN] rhéologieRésumé : (Auteur) Glacial Isostatic Adjustment (GIA) models commonly assume a mantle with a viscoelastic Maxwell rheology and a fixed ice history model. Here, we use a Bayesian Monte Carlo approach with a Markov chain formalism to invert the global GIA signal simultaneously for the mechanical properties of the mantle and the volumes of the ice sheets, using as starting ice models two previously published ice histories. Two stress relaxing rheologies are considered: Burgers and Maxwell linear viscoelasticities. A total of 5720 global palaeo sea level records are used, covering the last 35 kyr. Our goal is not only to seek the model best fitting this data set, but also to determine and display the range of possible solutions with their respective probability of explaining the data. In all cases, our a posteriori probability maps exhibit the classic character of solutions for GIA-determined mantle viscosity with two distinct peaks. What is new in our treatment is the presence of the bi-viscous Burgers rheology and the fact that we invert rheology jointly with ice history, in combination with the greatly expanded palaeo sea level records. The solutions tend to be characterized by an upper-mantle viscosity of around 5 × 1020 Pa s with one preferred lower-mantle viscosities at 3 × 1021 Pa s and the other more than 2 × 1022 Pa s, a rather classical pairing. Best-fitting models depend upon the starting ice history and the stress relaxing law. A first peak (P1) has the highest probability only in the case with a Maxwell rheology and ice history based on ICE-5G, while the second peak (P2) is favoured for ANU-based ice history or Burgers stress relaxation. The latter solution also may satisfy lower-mantle viscosity inferences from long-term geodynamics and gravity gradient anomalies over Laurentia. P2 is also consistent with large Laurentian and Fennoscandian ice-sheet volumes at the Last Glacial Maximum (LGM) and smaller LGM Antarctic ice volume than in either ICE-5G or ANU. Exploration of a bi-viscous linear relaxing rheology in GIA now seems logical due to a new set of requirements to satisfy observations of transient post-seismic flow seen so ubiquitously in space gravimetry and other global geodetic data. Numéro de notice : A2017-402 Affiliation des auteurs : LASTIG LAREG+Ext (2012-mi2018) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1093/gji/ggx083 Date de publication en ligne : 27/02/2017 En ligne : https://doi.org/10.1093/gji/ggx083 Format de la ressource électronique : URL Article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=86108
in Geophysical journal international > vol 209 n° 2 (May 2017) . - pp 1126 - 1147[article]
Titre : Numerical modelling of post-seismic rupture propagation after the Sumatra 26.12.2004 earthquake constrained by GRACE gravity data Type de document : Article/Communication Auteurs : Valentin O. Mikhailov, Auteur ; V. Lyakhovsky, Auteur ; Isabelle Panet Année de publication : 2013 Article en page(s) : pp 640 - 650 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale
[Termes IGN] champ de pesanteur terrestre
[Termes IGN] coordonnées GPS
[Termes IGN] déformation de la croute terrestre
[Termes IGN] données GRACE
[Termes IGN] faille géologique
[Termes IGN] levé gravimétrique
[Termes IGN] modèle de simulation
[Termes IGN] rhéologie
[Termes IGN] séisme
[Termes IGN] subductionRésumé : (auteur) In the last decades, the development of the surface and satellite geodetic and geophysical observations brought a new insights into the seismic cycle, documenting new features of inter-, co-, and post-seismic processes. In particular since 2002 satellite mission GRACE provides monthly models of the global gravity field with unprecedented accuracy showing temporal variations of the Earth's gravity field, including those caused by mass redistribution associated with earthquake processes. When combined with GPS measurements, these new data have allowed to assess the relative importance of afterslip and viscoelastic relaxation after the Sumatra 26.12.2004 earthquake. Indeed the observed post-seismic crustal displacements were fitted well by a viscoelastic relaxation model assuming Burgers body rheology for the asthenosphere (60–220 km deep) with a transient viscosity as low as 4 × 1017 Pas and constant ∼1019 Pas steady state viscosity in the 60–660-km depth range. However, even the low-viscosity asthenosphere provides the amplitude of strain which gravity effect does not exceed 50 per cent of the GRACE gravity variations, thus additional localized slip of about 1 m was suggested at downdip extension of the coseismic rupture. Post-seismic slip at coseismic rupture or its downdip extension has been suggested by several authors but the mechanism of the post-seismic fault propagation has never been investigated numerically. Depth and size of localized slip area as well as rate and time decay during the post-seismic stage were either assigned a priory or estimated by fitting real geodesy or gravity data. In this paper, we investigate post-seismic rupture propagation by modelling two consequent stages. First, we run a long-term, geodynamic simulation to self-consistently produce the initial stress and temperature distribution. At the second stage, we simulate a seismic cycle using results of the first step as initial conditions. The second short-term simulation involves three substeps, including additional stress accumulation after part of the subduction channel was locked; spontaneous coseismic slip; formation and development of damage zones producing afterslip. During the last substep post-seismic stress leads to gradual ∼1 m slip localized at three faults around ∼100-km downdip extension of the coseismic rupture. We used the displacement field caused by the slip to calculate pressure and density variations and to simulate gravity field variations. Wavelength of calculated gravity anomaly fits well to that of the real data and its amplitude provides about 60 per cent of the observed GRACE anomaly. Importantly, the surface displacements caused by the estimated afterslip are much smaller than those registered by GPS networks. As a result cumulative effect of Burgers rheology viscoelastic relaxation (which explains measured GPS displacements and about a half of gravity variations) plus post-seismic slip predicted by damage rheology model (which causes much smaller surface displacements but provides another half of the GRACE gravity variations) fits well to both sets of the real data. Hence, the presented numerical modelling based on damage rheology supports the process of post-seismic downdip rupture propagation previously hypothesized from the GRACE gravity data. Numéro de notice : A2013-820 Affiliation des auteurs : LASTIG LAREG+Ext (2012-mi2018) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1093/gji/ggt145 Date de publication en ligne : 02/05/2013 En ligne : http://dx.doi.org/10.1093/gji/ggt145 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=80192
in Geophysical journal international > vol 194 n° 2 (August 2013) . - pp 640 - 650[article]
