Géophysique des volcans Variations de vitesse dans le Volcan de Colima associées au séisme de Tecomán de 2003 (MW = 7.4), Mexique Philippe Lesage Gabriel Reyes-Dávila Raúl Arámbula Situation du Volcan de Colima ~80 km Volcan de Colima Réseau sismique de surveillance du Volcan de Colima • Sismomètres courte période verticaux • Transmission analogique • Diverses cartes ADC (12 et 16 bits) • Fréquence d’échantillonnage ~100 Hz • Enregistrement continu depuis le 20 mars 1998 • 13 années de données 6 km Inter-corrélation de bruit sismique ∂τ C AB (τ ) ∝ G + ( A, B,τ ) − G − ( A, B,−τ ) C AB (τ ) = ∫ u A (t ) ⋅ u B (t − τ ) dt T u A (t ), u B (t ) : Bruit sismique en A et B G ± ( A, B,±τ ) : Fonction de Green entre A et B Traitement des données • Blanchiment spectral • Filtrage dans plusieurs bandes de fréquence • Normalisation sur un bit • Empilement des fonctions de corrélation 6 km Fonctions de corrélation entre EZV4 et EZV5 calculées sur une année Fonctions de corrélation calculées tous les 10 jours pour 2002 Grande stabilité x 10 days Matrice de corrélation entre fonctions de corrélation sur 13 ans x 10 days Estimation de variations de vitesse La méthode d’étirement t2 ∫ h (τ )h (τ (1 − ε )) dτ r χ (ε ) = c t1 t2 t2 2 h ( τ ) dτ ∫ hc (τ (1 − ε )) dτ r ∫ 2 t1 t1 χ (ε ) max for ε = ε m = Erreur: δv v (d’après Hadziioannou, 2010) π 6 T 1 − χ (ε m ) 2 2 rms ε m = ⋅ 2 χ (ε m ) ωc2 t 23 − t13 ( ) (Weaver et al., 2011) Premiers résultats (non corrigés) Premiers résultats (non corrigés) Il faut corriger les effets des variations de la fréquence d’échantillonnage. Variations de vitesse (corrigées) in % Erreur sur variations de vitesse ~ 0.01 % Influence du choix de la fenêtre de délais Fenêtre n’incluant que la coda Fenêtre incluant les ondes ballistiques Variations de vitesse associées à l’activité de surface Eruption effusive Activité explosive modérée Forte explosion Nouveau dôme + Destruction du dôme Forte diminution de la vitesse associée au séisme de Tecoman MW = 7.4 Eruption effusive Activité explosive modérée Forte explosion Séisme tectonique MW = 7.4 21 janvier 2003 Nouveau dôme + Destruction du dôme Temps de relaxation ~ 5 ans Le vitesse chute immédiatement après le séisme. L’extrusion de lave s’arrête 10 jours après l’événement. Faible corrélation entre les fonctions de Green calculées avant et après le séisme Autres paires de stations Autres paires de stations Réseau sismique de Colima (RESCO) : stations côtières ~100 km Stations côtières Récapitulons… • Des fonctions de Green sont extraites par corrélation de bruit sismique • Elles sont relativement complexes dans le Volcan de Colima. • Elles sont stables sur 13 ans. • Les variations de fréquence d’échantillonnage doivent être corrigées. • De petites variations de vitesse sont associées à l’activité éruptive. • Forte diminution de la vitesse ( ~ -1 %) clairement associée à un séisme tectonique de MW = 7.4 situé à ~100 km du volcan. • Réduction de la corrélation entre fonctions de Green • Pas de variation de vitesse en dehors du volcan et près de l’épicentre. • Arrêt de l’activité effusive 10 jours après le séisme. Travail en cours…