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Comptes Rendus Mécanique
Volume 330, n° 4
pages 235-248 (2002)
Doi : S1631-0721(02)01455-9
La dynamique des tremblements de terre vue à travers le séisme de Landers du 28 juin 1992
Rupture dynamics of the 28 June 1992 earthquake near Landers in California
 

Sophie Peyrat a, b, Raúl Madariaga a , Kim Bak Olsen b
a École normale supérieure, 24, rue Lhomond, 75231 Paris cedex 05, France 
b Institute of Crustal Studies, University of California, Santa Barbara, CA 9305, USA 

Note présentée par Jean-Baptiste Leblond et Yves Pomeau

Résumé

Nous étudions l'influence des conditions initiales et des lois de frottement sur la propagation de la rupture lors du tremblement de terre du 28 juin 1992 près de Landers en Californie. Nous modélisons ce séisme en résolvant l'équation de l'élastodynamique par une méthode différences finies et modélisons les accélérogrammes observés afin d'acquérir une meilleure connaissance du processus de rupture dynamique de ce séisme. Dans notre modèle la rupture dynamique croı̂t spontanément sous le contrôle simultané de la contrainte initiale et des paramètres de la loi de frottement qui a été modélisée simplement en utilisant une loi d'adoucissement par glissement. Finalement, nous avons inversé les contraintes initiales et les paramètres de la loi de frottement par une méthode d'essai-erreur à partir du rayonnement observé dans des stations sismiques proches de ce séisme. Les modèles dynamiques obtenus par inversion produisent des sismogrammes synthétiques en très bon accord avec les données. L'histoire de la rupture et la durée du séisme de Landers sont en accord avec les résultats des inversions cinématiques précédentes, sans présenter de changements majeurs dans la distribution de glissement sur la faille. La solution du problème dynamique n'est pas unique car le problème inverse de la source sismique est fondamentalement mal posé. Deux modèles mécaniques complémentaires ont été construits pour modéliser le séisme de Landers et reproduire les données. Le premier modèle correspond au modèle que les sismologues appellent d'aspérité où seule la distribution de contrainte initiale sur la faille est hétérogène. Le deuxième modèle est un modèle dit de barrières, où tout est maintenu constant sur la faille à l'exception de la résistance à la rupture. Pour citer cet article : S. Peyrat et al., C. R. Mecanique 330 (2002) 235-248.

The full text of this article is available in PDF format.
Abstract

We study the influence of initial conditions and of friction laws on the propagation of dynamic rupture during the earthquake of 28 June 1992 in Landers, California. We model this earthquake solving the elastodynamic wave equation by a finite difference method and we model observed accelerograms in order to get a better knowledge of the dynamic rupture process of this earthquake. In our model rupture propagates spontaneously under the simultaneous control of the initial stress field and friction. We model friction by a simple slip-weakening law. Finally, we inverted the initial stress field and the friction law from the radiation produced by 1992 Landers earthquake using a trial-and-error method. The dynamic model obtained by trial-and-error inversion provides a very satisfactory fit between synthetics and strong motion data. Rupture history and duration of the Landers earthquake are in good agreement with previous kinematic inversion results, without introducing major changes in final slip distribution on the fault. The solution of the dynamic inverse problem is non-unique because this problem is intrinsically ill-posed. Two complementary mechanical models were inverted in order to model the Landers earthquake, and to reproduce the seismic data. The first model corresponds to the asperity model in which only initial stress distribution is heterogeneous. The second model is a barrier model in which the initial stress was perfectly uniform while rupture resistance was heterogeneous. To cite this article: S. Peyrat et al., C. R. Mecanique 330 (2002) 235-248.

The full text of this article is available in PDF format.

Mots-clé : fatigue, fracture, tremblements de terre

Keywords : fatigue, fracture, earthquake dynamics




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