Les failles actives d'Arménie : estimation des vitesses de déplacement par la géodésie (GPS), l'archéosismologie et la paléosismologie

This work addresses a study of geodynamics in Armenia, a country located in the central part of the zone of continental collision between the Arabian and Eurasian lithosphere plates. The work includes two main parts: study of recent deformations of the lithosphere by means of GPS and detailed paleoseismological and morphometric investigations in the zone of the Artanish-Tskhouk segment of the PSSF. We analyze and compare rates of deformation determined by the GPS data and the rates estimated by the paleoseismological and morphometric studies. The Armenian-French network of GPS observations was installed in Armenia in 1998. Three observation sessions were conducted in 1998, 2000 and 2003. Based on the evidence obtained, a detailed study of the velocity field was conducted to analyze lithosphere deformation in Central and Northern Armenia. Slip rates were estimated for the principal active faults in Armenia. Several field works, including paleoseismological, archaeo-seismological, archaeological, geodetic and morphological studies, had been implemented in the zone of the Artanish-Tskhouk segment of the PSSF in 2003-2005. The fault was mapped in detail; rates of main horizontal and vertical slip along the fault were estimated and re-estimated. Four (4) paleo- and archeo-earthquakes were studied and dated. Eventually, the obtained data allowed us to re-estimate slip rates, maximum possible magnitudes and recurrence intervals of strong earthquakes on the Artanish-Tskhouk segment of the PSSF. A technique enabling estimation of horizontal and vertical displacements along strike-slip faults during paleo-earthquakes by the evidence obtained from paleo-seismological trenching was developed.Les travaux présentés dans ce mémoire sont consacrés à l'étude de la géodynamique du territoire de l'Arménie qui est situé dans la partie centrale de la zone de collision continentale entre les plaques Arabique et Eurasienne. Le mémoire comprend deux parties principales: 1/ l'étude des déformations actuelles par la géodésie GPS; 2/ l'étude paléosismologique et morphométrique détaillée de la zone du segment d'Artanish-Tskhuk de la faille de Pambak-Sevan-Syunik (PSSF). On présente l'analyse et la comparaison des vitesses de déformations estimées par les données de GPS et par les données paléosismologiques et morphométriques. Le réseau d'observations GPS Arméno - Français a été installé en Arménie en septembre 1998. Trois campagnes de mesure du réseau ont été réalisées en 1998, 2000 et 2003. L'analyse détaillée du champ de vitesse à partir des données GPS a permis d'étudier et de quantifier les déformations actuelles de l'Arménie centrale et septentrionale. On a pu estimer les vitesses des déplacements des failles actives principales du territoire de l'Arménie. Un ensemble de travaux sur le terrain comprenant des recherches paléosismologiques, archéosismologiques, archéologiques, géodésiques, et morphologiques a été réalisé entre 2003 et 2005 dans la zone du segment d'Artanish-Tskhuk de la faille de PSSF. La cartographie détaillée de la faille a été réalisée et l'on a estimé et/ou re-estimés les déplacements horizontaux et verticaux le long de la faille. Quatre paléo- et archéoséismes ont été étudiés et datés. À partir des données obtenues, pour le segment d'Artanish-Tskhuk de la faille de PSSF, on a réévalué les vitesses de déplacements, la magnitude maximale possible, et l'intervalle récurrence des séismes forts. Une méthode d'évaluation des déplacements horizontaux et verticaux a été proposée à partir des logs de tranchées sur les failles de décrochements associées à des paléoséismes