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<publisher>HAL CCSD</publisher>
<title lang=en>Finding the buried record of past earthquakes with GPR-based palaeoseismology: a case study on the Hope fault, New Zealand</title>
<creator>Beaupretre, Sophie</creator>
<creator>Garambois, Stephane</creator>
<creator>Manighetti, I.</creator>
<creator>Malavieille, Jacques</creator>
<creator>Senechal, G.</creator>
<creator>CHATTON, Marina</creator>
<creator>Davies, T.</creator>
<creator>Larroque, C.</creator>
<creator>Rousset, D.</creator>
<creator>Cotte, Nathalie</creator>
<creator>ROMANO, Christian</creator>
<contributor>Cycle sismique et déformations transitoires ; Institut des Sciences de la Terre (ISTerre) ; Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF) - Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR) - Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS) - Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219 - PRES Université de Grenoble - Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]) - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) - Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF) - Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR) - Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS) - Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219 - PRES Université de Grenoble - Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]) - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)</contributor>
<contributor>Risques ; Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT) ; Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG) ; Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF) - Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS) - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) - Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF) - Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS) - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) - Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC) - Institut des Sciences de la Terre (ISTerre) ; Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF) - Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR) - Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS) - Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219 - PRES Université de Grenoble - Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]) - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) - Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR) - Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219 - PRES Université de Grenoble - Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]) - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) - Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG) ; Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF) - Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS) - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) - Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF) - Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS) - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) - Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC) - Institut des Sciences de la Terre (ISTerre) ; Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF) - Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR) - Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS) - Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219 - PRES Université de Grenoble - Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]) - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) - Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR) - Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219 - PRES Université de Grenoble - Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]) - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)</contributor>
<contributor>Géoazur (GEOAZUR) ; Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC) - Université Nice Sophia Antipolis (UNS) ; Université Côte d'Azur (UCA) - Université Côte d'Azur (UCA) - Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS) - Observatoire de la Côte d'Azur - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)</contributor>
<contributor>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)</contributor>
<contributor>Institut pluridisciplinaire de recherche appliquée dans le domaine du génie pétrolier (IPRADDGP) ; Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA) - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)</contributor>
<contributor>Department of Geological Sciences, University of Canterbury, Christchurch ; Université du Québec</contributor>
<description>International audience</description>
<source>ISSN: 0956-540X</source>
<source>EISSN: 1365-246X</source>
<source>Geophysical Journal International</source>
<publisher>Oxford University Press (OUP)</publisher>
<identifier>hal-00704560</identifier>
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<source>Geophysical Journal International, Oxford University Press (OUP), 2012, 189 (1), pp.73-100. 〈10.1111/j.1365-246X.2012.05366.x〉</source>
<identifier>DOI : 10.1111/j.1365-246X.2012.05366.x</identifier>
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<language>en</language>
<subject lang=en>Ground penetrating radar</subject>
<subject lang=en>Geomorphology</subject>
<subject lang=en>Palaeoseismology</subject>
<subject lang=en>Continental neotectonics</subject>
<subject lang=en>Continental tectonics: strike-slip and transform</subject>
<subject lang=en>New Zealand</subject>
<subject>[SDU.STU.TE] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Tectonics</subject>
<subject>[SDE.MCG] Environmental Sciences/Global Changes</subject>
<type>info:eu-repo/semantics/article</type>
<type>Journal articles</type>
<description lang=en>In places where sedimentation and erosion compete at fast rates, part of the record of past earthquakes on faults may be buried, hence hidden, in the first few metres below the surface. We developed a novel form of palaeoseismology, of geophysical type, based on the use of a dense pseudo-3-D Ground Penetrating Radar (GPR) survey to investigate such possible buried earthquake traces, on a long, fast-slipping strike-slip fault (Hope fault, New Zealand), at a site (Terako) where marked alluvial conditions prevail. We first used LiDAR data to analyse the ground surface morphology of the 2 km2 site at the greatest resolution. Nineteen morphological markers were observed, mainly alluvial terrace risers and small stream channels that are all dextrally offset by the fault by amounts ranging between 3 and 200 m. The measurements document about 10 past earthquake slip events with a mean coseismic slip of 3.3 +/- 1 m, with the most recent earthquake event having a slip of 3 +/- 0.5 m. We then investigated a detailed area of the site (400 x 600 m2) with pseudo-3-D GPR. We measured 56, similar to 400 m long, 510 m spaced GPR profiles (250 MHz), parallel to the fault and evenly distributed on either side. The analysis revealed the existence of a palaeosurface buried at about 3 m depth, corresponding to the top of alluvial terraces of different ages. That buried surface is incised by a dense network of stream channels that are all dextrally offset by the fault. We measured 48 lateral offsets in the buried channel network, more than twice than at the surface. These offsets range between 6 and 108 m, as observed at the surface, yet provide a more continuous record of the fault slip. The similarity of the successive slip increments suggests a slip per event averaging 4.4 +/- 1 m, fairly similar to that estimated from surface data. From the total surface and buried 67 offset collection, we infer that a minimum of 30 large earthquakes have broken the Hope fault at the Terako site in the last about 67 kyr, with an average coseismic slip of 3.2 +/- 1 m, a minimum average recurrence time of about 200 yr, and a magnitude of at least Mw 7.07.4. Our study therefore confirms that part of the record of past earthquakes may indeed reside in the first few metres below the surface, where it may be explored with geophysical, GPR-based palaeoseismology. Developing such a new palaeoseismological tool should provide rich information that may complement surface observations and help to document the past earthquakes on faults.</description>
<date>2012</date>
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