Caracterisation of microseimicity in the Western Sea of Marmara: implications in terms of seismic monitoring
Creators: name: Cros, Estelle
name: Geli, Louis
Publisher: name: Ifremer
Year: 2013

description: The main objective of the present post-doctoral study aims at improving the fine-scale characterization of earthquakes within the submerged section of the North-Anatolian fault, in the western part of Sea of Marmara, using the data recorded by a network of ten Ocean Bottom Seismometers (OBSs) deployed by Ifremer, between April and August, 2011. Manual picks on all individual OBSs were thus considered, in order to avoid artifacts resulting from LTA/STA algorithms. A high-resolution, 3D velocity model was used, with a node spacing of 750 m x 750 m x 200 m. Special focus was been given on the characterization of the aftershock sequence that followed the Mw 5.2 earthquake that occurred on July, 25th, 2011 on top of the Western High, in the area where gas hydrates are known to be present. We find that the aftershock sequence consists in well resolved epicenters located within the gas reservoir, 2 to 4 km below the mud volcano seafloor. The fault zone / mud volcano system clearly provides structures that convey gas to seeps at the seafloor. The gas follows migration pathways away from the fault zone, which at greater depth interact with the source of the gas. Our study clearly provides additional, new arguments that strongly support the implementation of multi-parameter observatories near the mud-volcano area on top of the Western High, in the search for transients.

The present 18-months long post-doctoral study presented here was co-funded by a double grant, from Ifremer and from institut Carnot respectively, to support the salary of Estelle Cros and the related expenses (computing facilities, travels). The experience gained during the present work will be used to develop new partnerships with academic groups (ISTERRE, IPG Strasbourg, IPG Paris, CEREGE) and with the industry (TOTAL). One paper was submitted to Marine Geophysical Researches in may 2013, and one paper is presently in preparation for submission to a large impact factor journal (september 2013).
description: L’objectif de la présente étude doctorale était de caractériser la sismicité en Mer de Marmara, aussi finement que possible, à partir des données enregistrées par un réseau de 10 Sismographes de Fond de Mer (OBS), déployés par Ifremer dans la zone de faille, entre avril et août 2011. Pour ce faire, nous avons utilisé des pointés manuels, ainsi qu’un modèle de très haute résolution (750 m x 750 m x 200 m) établi à partir de l’ensemble des données disponibles en Mer de Marmara. Une attention particulière a été portée sur une sequence de répliques faisant suite à un séisme de magnitude 5.2, survenu le 25 juillet 2011, au voisinage d’un volcan de boue, situé à moins d’un kilomètre de la zone de faille, sur la Haut Ouest. Les données montrent clairement que la sequence de répliques est avant tout constituée de séismes superficiels, situés entre 2 et 4 km sous le fond de la mer, dans la reservoir de gaz sous le haut ouest. Le système constitué par la zone de faille et le volcan de boue offre ainsi des chemins de migration au gaz, qui remonte du reservoir jusqu’à la surface. Nos résultats confirment l’intérêt du site (au voisinage du volcan de boue), pour le déploiement de futurs observatoires multi-paramètres.

L’étude post-doctorale préentée ici a été conduite par Estelle Cros, pendant 18 mois, du début avril 2012 à la fin septembre 2013. L’abondement Carnot a permis de co-financer le salaire d’Estelle pour une durée de 9 mois, ainsi que les frais correspondants (achat de materiel, PC, missions, participation à des colloques ou ateliers scientifiques, etc). Le reste du salaire a été assuré par l’Ifremer, après approbation de la commission ad hoc d’attribution des bourses post-doctorales. L’expérience acquise avec le présent post-doc a permis à l’Institut Carnot Ifremer-EDROME de déveloper des partenariats de recherche avec des groupes académiques (ISTERRE, IPG Strasbourg, IPG Paris, CEREGE), comme avec l’industrie (TOTAL). Un papier soumis en mai 2013 à Marine Geophysical Researches est en cours de révision. Un autre papier est en cours de preparation, pour soumission dans une revue à fort facteur d’impact en septembre 2015.