Seismicity and active faults in Mongolia

Sismicité et failles actives en Mongolie Cette étude porte sur l'analyse sismologique du séisme majeur du 21 janvier 2021 (Mw=6,8) au lac Hövsgöl (HL) et sur la relocalisation de la microsismicité dans les chaînes de Bulnay-Tsetserleg (BTs) et du Gobi-Altay (GA). Nous présentons également les aspects tectoniques et géologiques de la Mongolie, ainsi qu'une synthèse des travaux précédemment publiés sur le contexte géologique et géomorphologique [Tapponnier et al.,1982, Styron.R, & Marco.P.,2020,Radziminovich et al.,2016,Schlupp et al.,2007,Y. Klinger et al.,2011, Rizza et al.,2015,Choi et al.,2018]. Nous présentons le catalogue sismique de la Mongolie, élaboré par le MNDC (Mongolian National Data Center) de notre institut. Nous appliquons plusieurs méthodes d'analyse, principalement le regroupement des petits événements, afin de réduire l'impact des répliques. Nous décrivons l'activité sismique le long des failles actives et résumons la sismicité observée en Mongolie, en mettant l'accent sur les zones ouest et nord. L'étude se concentre sur les régions BTs, GA et HL, choisies pour leur couverture en stations sismiques. Notre analyse utilise un ensemble de données sismiques fusionnées provenant de stations temporaires et permanentes, localisées avec iLoc [Bondár et al.,2009] et le modèle RSTT (Regional Seismic Travel Time) [Stephen et al.,2008], afin de produire un bulletin sismique relocalisé. Ce bulletin comprend les temps d'arrivée des phases P et S aux stations, pour le traitement par corrélation croisée et la relocalisation avec HypoDD [Waldhauser.F, 2013]. Pour le séisme du lac Hövsgöl, les données régionales ont été utilisées pour le choc principal et les données locales pour les répliques. Après un aperçu du réseau Mongol-Russe et du traitement du catalogue, la relocalisation a permis de présenter la distribution des répliques et des petits séismes à partir de données fusionnées de stations temporaires et permanentes.Les événements répondant aux critères Ground Truth (GT) ont été sélectionnés par corrélation croisée et jumelage de catalogue, puis relocalisés avec iLoc et un modèle RSTT modifié, avant un raffinage avec HypoDD pour résoudre la structure fine de la micro sismicité. Enfin, nous analysons la micro sismicité relocalisée des systèmes de failles BTs et GA ainsi que la séquence de répliques du séisme de HL. La sismicité et la répartition en profondeur des petits séismes sont présentées pour les failles BTs et GA. Les petits événements relocalisés révèlent la géométrie structurale de ces failles et contribuent à caractériser les structures sismiquement actives. Dans certaines sections de failles, les estimations en faible profondeur (0-8 km) sont probablement sous-estimées en raison de la faible densité de stations locales.L'activité des répliques du séisme de HL s'est produite le long de la marge nord de la dépression de HL et du segment nord de la faille de Hövsgöl. La sismicité des répliques s'étend sur environ 65 km dans une direction NW-SE, avec une zone centrale d'environ 20 km de largeur. Cette étude présente pour la première fois les résultats de relocalisation obtenus à partir d'un réseau sismique clairsemé opérant dans les vastes et reculées régions de Mongolie. De plus, une analyse détaillée de la séquence de répliques a été réalisée à partir des données de quatre stations temporaires déployées dans la zone affectée par le séisme majeur. Les micro séismes relocalisés à l'échelle mondiale, regroupés en familles (multiplets et répliques) par corrélation des formes d'onde et regroupement spatio-temporel, mettent en évidence les segments de failles actives, à savoir les sections Tegertei et Tsetserleg du système BT et la section Ikh-Bogd de la région GA. De plus, nous avons caractérisé la répartition en profondeur des petits séismes dans ces zones de failles.