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Present-day deformation of the Pyrenees revealed by GPS surveying and earthquake focal mechanisms until 2011

Authors :
Stéphane Baize
Matthieu Sylvander
Giorgi Khazaradze
Jean Chéry
Philippe Vernant
Alexis Rigo
J. Talaya
Laurent Morel
X. Goula
Jean-Marie Nicolas
Kurt L. Feigl
Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP)
Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Géosciences Montpellier
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université des Antilles (UA)
Risques (Géosciences Montpellier)
Université des Antilles et de la Guyane (UAG)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université des Antilles et de la Guyane (UAG)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
University of Wisconsin-Madison
Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya (ICGC)
Universitat de Barcelona (UB)
Laboratoire Géomatique et foncier (GeF)
Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)
HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)
Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN)
Universitat de Barcelona
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)
Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université des Antilles et de la Guyane (UAG)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya (ICGC), Barcelona
Laboratoire de géodésie et de géomatique (L2G)
Source :
Geophysical Journal International, Geophysical Journal International, 2015, 201 (2), pp.947-964. ⟨10.1093/gji/ggv052⟩, Recercat. Dipósit de la Recerca de Catalunya, instname, Geophysical Journal International, Oxford University Press (OUP), 2015, 201 (2), pp.947-964. ⟨10.1093/gji/ggv052⟩, Dipòsit Digital de la UB, Universidad de Barcelona
Publication Year :
2015
Publisher :
Oxford University Press (OUP), 2015.

Abstract

International audience; The Pyrenean mountain range is a slowly deforming belt with continuous and moderate seismic activity. To quantify its deformation field, we present the velocity field estimated from a GPS survey of the Pyrenees spanning 18 yr. The PotSis and ResPyr networks, including a total of 85 GPS sites, were installed and first measured in 1992 and 1995–1997, respectively, and remeasured in 2008 and 2010. We obtain a deformation field with velocities less than 1 mm yr−1 across the range. The estimated velocities for individual stations do not differ significantly from zero with 95 per cent confidence. Even so, we estimate a maximum extensional horizontal strain rate of 2.0 ± 1.7 nanostrain per year in a N–S direction in the western part of the range. We do not interpret the vertical displacements due to their large uncertainties. In order to compare the horizontal strain rates with the seismic activity, we analyse a set of 194 focal mechanisms using three methods: (i) the ‘r’ factor relating their P and T axes, (ii) the stress tensors obtained by fault slip inversion and (iii) the strain-rate tensors. Stress and strain-rate tensors are estimated for: (i) the whole data set, (ii) the eastern and western parts of the range separately, and (iii) eight zones, which are defined based on the seismicity and the tectonic patterns of the Pyrenees. Each of these analyses reveals a lateral variation of the deformation style from compression and extension in the east to extension and strike-slip in the west of the range. Although the horizontal components of the strain-rate tensors estimated from the seismic data are slightly smaller in magnitude than those computed from the GPS velocity field, they are consistent within the 2σ uncertainties. Furthermore, the orientations of their principal axes agree with the mapped active faults.

Details

ISSN :
1365246X and 0956540X
Volume :
201
Database :
OpenAIRE
Journal :
Geophysical Journal International
Accession number :
edsair.doi.dedup.....75b1cf2ac3fc104649809bd93d63c426
Full Text :
https://doi.org/10.1093/gji/ggv052