Subduction interface roughness and megathrust earthquakes : Insights from natural data and analogue models

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Subduction interface roughness and megathrust

earthquakes : Insights from natural data and analogue

models

Elenora van Rijsingen

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Elenora van Rijsingen. Subduction interface roughness and megathrust earthquakes : Insights from natural data and analogue models. Tectonics. Université Montpellier; Università degli studi Roma Tre, 2018. English. �NNT : 2018MONTG033�. �tel-01954639�

Rome, 2018

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Subduction Interface Roughness and

Megathrust Earthquakes

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“Nothing in life is to be feared,

it is only to be understood”

5

Acknowledgements

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Abstract 13 Résumé 14 ϭ͘/ŶƚƌŽĚƵĐƟŽŶ            ϭϳ ϭ͘ϭ͘WƌĞĨĂĐĞ            ϭϴ ϭ͘Ϯ͘dŚĞƐŝƐŽƵƚůŝŶĞ           ϮϬ Ϯ͘dŚĞ^ƵďĚƵĐƟŽŶDĞŐĂƚŚƌƵƐƚ͗tŚĂƚĚŽǁĞŬŶŽǁ͍       Ϯϯ Ϯ͘ϭ͘^ĞŝƐŵŝĐŝƚLJŝŶƐƵďĚƵĐƟŽŶnjŽŶĞƐ         Ϯϰ Ϯ͘Ϯ͘ĂƌƚŚƋƵĂŬĞƐĂůŽŶŐƚŚĞƐƵďĚƵĐƟŽŶŵĞŐĂƚŚƌƵƐƚ       Ϯϱ Ϯ͘Ϯ͘ϭ͘dŚĞƐĞŝƐŵŽŐĞŶŝĐnjŽŶĞ         Ϯϱ Ϯ͘Ϯ͘Ϯ^ĞŝƐŵŝĐǀƐ͘ƐĞŝƐŵŝĐĞŚĂǀŝŽƌ        Ϯϱ Ϯ͘Ϯ͘ϯZĂƚĞĂŶĚ^ƚĂƚĞsĂƌŝĂďůĞ&ƌŝĐƟŽŶ>ĂǁƐ       Ϯϲ Ϯ͘Ϯ͘ϰdŚĞƐƉĞƌŝƚLJDŽĚĞů         Ϯϳ Ϯ͘ϯ͘^ƵďĚƵĐƟŽŶƉĂƌĂŵĞƚĞƌƐŝŶƌĞůĂƟŽŶƚŽŵĞŐĂƚŚƌƵƐƚƐĞŝƐŵŝĐŝƚLJ      Ϯϵ 2͘ϰ͘ĂƌƚŚƋƵĂŬĞƌĞĐŽƌĚŝŶŐĂŶĚƐůŝƉŝŶǀĞƌƐŝŽŶ        ϯϬ Ϯ͘ϰ͘ϭ͘DĂŐŶŝƚƵĚĞƐĐĂůĞƐ          ϯϬ Ϯ͘ϰ͘Ϯ͘ZƵƉƚƵƌĞĚŝƐƚƌŝďƵƟŽŶƐ         ϯϮ Ϯ͘ϱ͘ŶĂůŽŐƵĞŵŽĚĞůƐĂŶĚŵĞŐĂƚŚƌƵƐƚƐĞŝƐŵŝĐŝƚLJ       ϯϮ Ϯ͘ϱ͘ϭ͘^ƉƌŝŶŐͲƐůŝĚĞƌŵŽĚĞůƐ         ϯϯ Ϯ͘ϱ͘Ϯ͘&ĂƵůƚͲďůŽĐŬŵŽĚĞůƐ         ϯϯ Ϯ͘ϱ͘ϯ͘^ĞŝƐŵŽƚĞĐƚŽŶŝĐƐĐĂůĞŵŽĚĞůƐ        ϯϰ Ϯ͘ϲ͘^ƵďĚƵĐƟŽŶŝŶƚĞƌĨĂĐĞƌŽƵŐŚŶĞƐƐĂŶĚŵĞŐĂƚŚƌƵƐƚƐĞŝƐŵŝĐŝƚLJ      ϯϲ Ϯ͘ϲ͘ϭ͘^ĞĂŵŽƵŶƚƐ          ϯϲ Ϯ͘ϲ͘Ϯ͘&ƌĂĐƚƵƌĞnjŽŶĞƐ          ϯϳ Ϯ͘ϲ͘ϯ͘^ƵďŵĂƌŝŶĞƌŝĚŐĞƐ          ϯϴ Ϯ͘ϲ͘ϰ͘'ůŽďĂůƐƚƵĚŝĞƐ          ϯϴ Ϯ͘ϲ͘ϱ͘ĂƐĞƐƚƵĚŝĞƐ          ϰϬ Ϯ͘ϲ͘ϱ͘ϭ͘EĂŶŬĂŝ          ϰϬ Ϯ͘ϲ͘ϱ͘Ϯ͘ĐƵĂĚŽƌ          ϰϮ Ϯ͘ϲ͘ϱ͘ϯ͘ŽƐƚĂZŝĐĂ          ϰϯ ϯ͘ZŽƵŐŚŶĞƐƐŚĂƌĂĐƚĞƌŝƐƟĐƐŽĨKĐĞĂŶŝĐ^ĞĂŇŽŽƌWƌŝŽƌƚŽ^ƵďĚƵĐƟŽŶŝŶZĞůĂƟŽŶƚŽƚŚĞ    ^ĞŝƐŵŽŐĞŶŝĐWŽƚĞŶƟĂůŽĨ^ƵďĚƵĐƟŽŶŽŶĞƐ        ϰϳ Abstract 48 ϯ͘ϭ͘/ŶƚƌŽĚƵĐƟŽŶ           ϰϵ ϯ͘Ϯ͘DĞƚŚŽĚŽůŽŐLJƵƐĞĚĨŽƌƌŽƵŐŚŶĞƐƐĐĂůĐƵůĂƟŽŶ       ϱϬ ϯ͘Ϯ͘ϭ͘ĂƚĂƐŽƵƌĐĞƐ          ϱϬ ϯ͘Ϯ͘Ϯ͘ZŽƵŐŚŶĞƐƐĚĞĮŶŝƟŽŶ         ϱϬ ϯ͘Ϯ͘Ϯ͘ϭ͘ZŽƵŐŚŶĞƐƐŝŶƚŚĞƐƉĂƟĂůĚŽŵĂŝŶ       ϱϬ ϯ͘Ϯ͘Ϯ͘Ϯ͘ZŽƵŐŚŶĞƐƐŝŶƚŚĞĨƌĞƋƵĞŶĐLJĚŽŵĂŝŶ       ϱϭ ϯ͘Ϯ͘Ϯ͘ϯ͘ZŽƵŐŚŶĞƐƐŝŶĂƌĂĚŝĂůďĂŶĚǁŝĚƚŚ       ϱϭ ϯ͘Ϯ͘Ϯ͘ϰ͘ZŽƵŐŚŶĞƐƐƉĂƌĂŵĞƚĞƌĂƐƐƵŵŝŶŐĨƌĂĐƚĂůŵŽĚĞů      ϱϭ ϯ͘Ϯ͘Ϯ͘ϱ͘ZŽƵŐŚŶĞƐƐĂƐƐƵŵŝŶŐĂǀĞƌĂŐĞŵŽĚĞů       ϱϭ ϯ͘Ϯ͘Ϯ͘ϲ͘ZŽƵŐŚŶĞƐƐƵŶĐĞƌƚĂŝŶƟĞƐŽƌĚŝƐƉĂƌŝƟĞƐ      ϱϮ ϯ͘Ϯ͘ϯ͘WƌŽĐĞƐƐŝŶŐĐŚĂŝŶĂŶĚĐŚŽŝĐĞŽĨĐƌŝƚĞƌŝĂƵƐĞĚĨŽƌƐĞĂŇŽŽƌƌŽƵŐŚŶĞƐƐĐŚĂƌĂĐƚĞƌŝnjĂƟŽŶ  ϱϯ ϯ͘Ϯ͘ϯ͘ϭ͘ƌĞĂͬZĞŐŝŽŶƐĐŽǀĞƌĞĚ        ϱϯ ϯ͘Ϯ͘ϯ͘Ϯ͘ĂůĐƵůĂƟŽŶƐƚĞƉƐ         ϱϯ ϯ͘Ϯ͘ϯ͘Ϯ͘ϭ͘džƚƌĂĐƟŽŶŽĨƚŚĞƌĞůĂƟǀĞďĂƚŚLJŵĞƚƌLJ      ϱϯ ϯ͘Ϯ͘ϯ͘Ϯ͘Ϯ͘W^ĐĂůĐƵůĂƟŽŶ        ϱϰ

Contents 8 ϯ͘Ϯ͘ϯ͘Ϯ͘ϯ͘^ĞůĞĐƟŽŶŽĨĨƌĞƋƵĞŶĐLJďĂŶĚǁŝĚƚŚƐ      ϱϰ ϯ͘Ϯ͘ϯ͘Ϯ͘ϰ͘^ĞůĞĐƟŽŶŽĨŵŽĚĞůƵƐĞĚĨŽƌĐĂůĐƵůĂƟŽŶ      ϱϱ ϯ͘Ϯ͘ϯ͘Ϯ͘ϱ͘hŶĐĞƌƚĂŝŶƟĞƐĂŶĚǀĂůŝĚŝƚLJŽĨƚŚĞƉƌŽdžLJ      ϱϱ ϯ͘ϯ͘ZĞƐƵůƚƐ͚͗^ƵďZŽƵŐŚ͛ĚĂƚĂďĂƐĞ         ϱϲ ϯ͘ϯ͘ϭ͘DĂƉƐ           ϱϲ ϯ͘ϯ͘ϭ͘ϭ͘ŝƐĐƌĞƚĞƌŽƵŐŚŶĞƐƐƉĂƩĞƌŶ        ϱϲ ϯ͘ϯ͘ϭ͘ϭ͘ϭ͘^ŚŽƌƚǁĂǀĞůĞŶŐƚŚƌŽƵŐŚŶĞƐƐRSW ϱϲ ϯ͘ϯ͘ϭ͘ϭ͘Ϯ͘>ŽŶŐǁĂǀĞůĞŶŐƚŚƌŽƵŐŚŶĞƐƐRLW ϱϲ ϯ͘ϯ͘ϭ͘ϭ͘ϯ͘/ŶƚĞƌŵĞĚŝĂƚĞǁĂǀĞůĞŶŐƚŚƌŽƵŐŚŶĞƐRIW ϱϳ ϯ͘ϯ͘ϭ͘Ϯ͘DĞĂŶƌŽƵŐŚŶĞƐƐƉĂƩĞƌŶ        ϱϳ ϯ͘ϯ͘Ϯ͘'ůŽďĂůĂŶĂůLJƐŝƐŽĨƌŽƵŐŚŶĞƐƐŝŶĨŽƌŵĂƟŽŶĂůŽŶŐƚŚĞŵĂŝŶƐƵďĚƵĐƟŽŶnjŽŶĞƐ   ϱϴ ϯ͘ϯ͘Ϯ͘ϭ͘ĞĮŶŝƟŽŶŽĨƌŽƵŐŚŶĞƐƐĐůĂƐƐĞƐƚŽĐŚĂƌĂĐƚĞƌŝnjĞƐƵďĚƵĐƟŽŶƐĞŐŵĞŶƚƐ   ϱϴ ϯ͘ϯ͘Ϯ͘Ϯ͘ŽŵŝŶĂŶƚůLJƌŽƵŐŚƐƵďĚƵĐƟŽŶnjŽŶĞƐ       ϱϴ ϯ͘ϯ͘Ϯ͘Ϯ͘ϭ͘EĞǁͲ'ƵŝŶĞĂͲ^ŽůŽŵŽŶͲsĂŶƵĂƚƵ      ϱϵ ϯ͘ϯ͘Ϯ͘Ϯ͘Ϯ͘DĂŬƌĂŶ         ϱϵ ϯ͘ϯ͘Ϯ͘Ϯ͘ϯ͘ZLJƵŬLJƵͲEĂŶŬĂŝ        ϱϵ ϯ͘ϯ͘Ϯ͘ϯ͘DŝdžĞĚƐƵďĚƵĐƟŽŶnjŽŶĞƐ        ϲϬ ϯ͘ϯ͘Ϯ͘ϯ͘ϭ͘/DͲ:ĂƉĂŶͲ<ĂŵĐŚĂƚŬĂ       ϲϬ ϯ͘ϯ͘Ϯ͘ϯ͘Ϯ͘dŽŶŐĂͲ<ĞƌŵĂĚĞĐ        ϲϭ ϯ͘ϯ͘Ϯ͘ϯ͘ϯ͘WŚŝůŝƉƉŝŶĞƐ         ϲϭ ϯ͘ϯ͘Ϯ͘ϯ͘ϰ͘^ŽƵƚŚ^ĂŶĚǁŝĐŚ        ϲϭ ϯ͘ϯ͘Ϯ͘ϯ͘ϱ͘>ƵnjŽŶ         ϲϮ ϯ͘ϯ͘Ϯ͘ϯ͘ϲ͘ŶĚĂŵĂŶͲ^ƵŵĂƚƌĂͲ:ĂǀĂͲ^ƵŵďĂ      ϲϮ ϯ͘ϯ͘Ϯ͘ϰ͘ŽŵŝŶĂŶƚůLJƐŵŽŽƚŚƐƵďĚƵĐƟŽŶnjŽŶĞƐ       ϲϮ ϯ͘ϯ͘Ϯ͘ϰ͘ϭ͘ŶĚĞƐ         ϲϮ ϯ͘ϯ͘Ϯ͘ϰ͘Ϯ͘ŶƟůůĞƐ         ϲϰ ϯ͘ϯ͘Ϯ͘ϰ͘ϯ͘ĞŶƚƌĂůŵĞƌŝĐĂ        ϲϰ ϯ͘ϯ͘Ϯ͘ϰ͘ϰ͘ůĂƐŬĂͲůĞƵƟĂŶ        ϲϲ ϯ͘ϯ͘Ϯ͘ϰ͘ϱ͘ĂƐĐĂĚŝĂ         ϲϲ ϯ͘ϯ͘ϯ͘dŚĞƌŽƵŐŚŶĞƐƐŽĨŽĐĞĂŶŝĐĨĞĂƚƵƌĞƐ        ϲϲ ϯ͘ϯ͘ϯ͘ϭ͘^ĞĂŵŽƵŶƚƐ͕ƐĞĂŵŽƵŶƚŵĂƐƐŝĨƐĂŶĚƐĞĂŵŽƵŶƚĐŚĂŝŶƐ     ϲϲ ϯ͘ϯ͘ϯ͘Ϯ͘&ƌĂĐƚƵƌĞnjŽŶĞƐ         ϲϳ ϯ͘ϯ͘ϯ͘ϯ͘ƐĞŝƐŵŝĐĂŶĚĂĐƟǀĞƌŝĚŐĞƐĂŶĚƉůĂƚĞĂƵƐ      ϲϴ ϯ͘ϯ͘ϯ͘ϰ͘^ŵŽŽƚŚĂƌĞĂƐ         ϲϴ ϯ͘ϰ͘,ŽǁĚŽĞƐƐĞĂŇŽŽƌƌŽƵŐŚŶĞƐƐĐŽƌƌĞůĂƚĞǁŝƚŚƚŚĞƐƚĂƚĞŽĨƐƚƌĞƐƐŝŶƚŚĞƐƵďĚƵĐƟŽŶnjŽŶĞƐ͍  ϲϵ ϯ͘ϰ͘ϭ͘ŽƌƌĞůĂƟŽŶǁŝƚŚƵƉƉĞƌƉůĂƚĞƐƚƌĂŝŶ        ϲϵ ϯ͘ϰ͘Ϯ͘ŽƌƌĞůĂƟŽŶǁŝƚŚƐĞŝƐŵŝĐĐŽƵƉůŝŶŐ        ϲϵ ϯ͘ϰ͘ϯ͘ŽƌƌĞůĂƟŽŶǁŝƚŚb-values ϳϬ ϯ͘ϱ͘ŝƐĐƵƐƐŝŽŶ           ϳϭ ϯ͘ϱ͘ϭ͘EŽƐƉĞĐŝĮĐƌŽƵŐŚŶĞƐƐƐŝŐŶĂƚƵƌĞĨŽƌĨƌĂĐƚƵƌĞnjŽŶĞƐ      ϳϭ ϯ͘ϱ͘Ϯ͘ůĞĂƌƐƉĞĐŝĮĐƌŽƵŐŚŶĞƐƐĨŽƌƐĞĂŵŽƵŶƚƐ       ϳϭ ϯ͘ϱ͘ϯ͘^ŝŵŝůĂƌƐƉĞĐŝĮĐƐŝŐŶĂƚƵƌĞŽĨƐĞĂŵŽƵŶƚƐĂŶĚƌŝĚŐĞƐĂƚůŽŶŐǁĂǀĞůĞŶŐƚŚƐ    ϳϮ ϯ͘ϱ͘ϰ͘dŽǁŚĂƚĞdžƚĞŶƚĐĂŶǁĞĐůĂƐƐŝĨLJƚŚĞƐƵďĚƵĐƟŽŶnjŽŶĞƐǁŝƚŚƌĞƐƉĞĐƚƚŽƌŽƵŐŚŶĞƐƐĐŚĂƌĂĐƚĞƌŝƐƟĐƐ͍ ϳϮ ϯ͘ϱ͘ϱ͘^ŵŽŽƚŚĂƌĞĂƐĂŶĚƌŽƵŐŚŶĞƐƐĐŽŵƉůĞdžŝƟĞƐ       ϳϮ ϯ͘ϱ͘ϲ͘ZŽƵŐŚŶĞƐƐĂŶĚƐƚĂƚĞŽĨƐƚƌĞƐƐŝŶƐƵďĚƵĐƟŽŶnjŽŶĞƐ      ϳϯ ϯ͘ϱ͘ϳ͘>ŝŵŝƚĂƟŽŶƐĂŶĚƉĞƌƐƉĞĐƟǀĞƐŽĨƚŚĞƐƚƵĚLJ       ϳϯ ϯ͘ϲ͘ŽŶĐůƵƐŝŽŶ           ϳϰ ϰ͘,ŽǁƐƵďĚƵĐƟŽŶŝŶƚĞƌĨĂĐĞƌŽƵŐŚŶĞƐƐŝŶŇƵĞŶĐĞƐƚŚĞŽĐĐƵƌƌĞŶĐĞŽĨůĂƌŐĞŝŶƚĞƌƉůĂƚĞĞĂƌƚŚƋƵĂŬĞƐ ϳϳ Abstract 78

Contents 9 ϰ͘ϭ͘/ŶƚƌŽĚƵĐƟŽŶ           ϳϵ ϰ͘Ϯ͘DĞƚŚŽĚŽůŽŐLJ           ϴϬ ϰ͘Ϯ͘ϭdŚĞƌŽƵŐŚŶĞƐƐĚĂƚĂďĂƐĞ         ϴϬ ϰ͘Ϯ͘ϮdŚĞ^ƵďYƵĂŬĞĚĂƚĂďĂƐĞ         ϴϬ ϰ͘Ϯ͘Ϯ͘ϭ͘ůƌĞĂĚLJĂǀĂŝůĂďůĞĚĂƚĂďĂƐĞƐ        ϴϭ ϰ͘Ϯ͘Ϯ͘Ϯ͘^ƵďYƵĂŬĞĚĂƚĂĐŽŵƉŝůĂƟŽŶĂŶĚĐůĂƐƐŝĮĐĂƟŽŶ      ϴϮ ϰ͘Ϯ͘Ϯ͘ϯ͘ƐƐĞŵďůŝŶŐƚŚĞ^ƵďYƵĂŬĞĚĂƚĂŝŶƚŽĂŐƌŝĚ      ϴϯ ϰ͘Ϯ͘ϯŽŵƉĂƌŝƐŽŶƐƚƌĂƚĞŐLJ         ϴϯ ϰ͘Ϯ͘ϯ͘ϭ͘^ƵďYƵĂŬĞŐƌŝĚĂŶĚĨĂĐŝŶŐ^ƵďZŽƵŐŚĚĂƚĂ      ϴϯ ϰ͘Ϯ͘ϯ͘Ϯ͘ƉŝĐĞŶƚĞƌƐĂŶĚĨĂĐŝŶŐ^ƵďZŽƵŐŚĚĂƚĂ       ϴϰ ϰ͘ϯ͘ZĞƐƵůƚƐ            ϴϱ ϰ͘ϯ͘ϭ^ƵďYƵĂŬĞZĞƐƵůƚƐ          ϴϱ ϰ͘ϯ͘ϭ͘ϭ͘ZƵƉƚƵƌĞĂƌĞĂǀƐ͘ŵŽŵĞŶƚŵĂŐŶŝƚƵĚĞ       ϴϱ ϰ͘ϯ͘ϭ͘Ϯ͘ƉŝĐĞŶƚĞƌůŽĐĂƟŽŶǁŝƚŚƌĞƐƉĞĐƚƚŽƐĞŝƐŵŝĐĂƐƉĞƌŝƚLJ     ϵϬ ϰ͘ϯ͘ϭ͘ϯ͘^ƵďĚƵĐƟŽŶnjŽŶĞĐůĂƐƐŝĮĐĂƟŽŶŝŶƚĞƌŵƐŽĨƌƵƉƚƵƌĞůĞŶŐƚŚƌĂƟŽ    ϵϭ ϰ͘ϯ͘Ϯ͘ŽŵƉĂƌŝƐŽŶďĞƚǁĞĞŶ^ƵďZŽƵŐŚĂŶĚ^ƵďYƵĂŬĞ      ϵϭ ϰ͘ϯ͘Ϯ͘ϭ͘ZƵƉƚƵƌĞ>ĞŶŐƚŚZĂƟŽǀƐ͘WĞƌĐĞŶƚĂŐĞŽĨƐŵŽŽƚŚƐĞĂŇŽŽƌ    ϵϭ ϰ͘ϯ͘Ϯ͘Ϯ͘ZƵƉƚƵƌĞĂƌĞĂƐ͗^ƉĞĐŝĮĐƌĞŐŝŽŶƐ       ϵϮ ϰ͘ϯ͘Ϯ͘Ϯ͘ϭ͘:ĂƉĂŶͲ<ƵƌŝůͲ<ĂŵĐŚĂƚŬĂ       ϵϯ ϰ͘ϯ͘Ϯ͘Ϯ͘Ϯ͘^ŽƵƚŚŶĚĞƐ         ϵϯ ϰ͘ϯ͘Ϯ͘Ϯ͘ϯ͘ůĂƐŬĂͲůĞƵƟĂŶ        ϵϯ ϰ͘ϯ͘Ϯ͘Ϯ͘ϰ͘ŶĚĂŵĂŶͲ^ƵŵĂƚƌĂ        ϵϯ ϰ͘ϯ͘Ϯ͘Ϯ͘ϱ͘EŽƌƚŚŶĚĞƐ        ϵϱ ϰ͘ϯ͘Ϯ͘Ϯ͘ϲ͘ĞŶƚƌĂůŵĞƌŝĐĂ        ϵϱ ϰ͘ϯ͘Ϯ͘Ϯ͘ϳ͘ZLJƵŬLJƵͲEĂŶŬĂŝ        ϵϱ ϰ͘ϯ͘Ϯ͘Ϯ͘ϴ͘:ĂǀĂͲ^ƵŵďĂ         ϵϴ ϰ͘ϯ͘Ϯ͘Ϯ͘ϵ͘ĂƐĐĂĚŝĂ         ϵϴ ϰ͘ϯ͘Ϯ͘ϯ͘ZƵƉƚƵƌĞĂƌĞĂƐ͗'ůŽďĂůĐŽŵƉĂƌŝƐŽŶ       ϵϴ ϰ͘ϯ͘Ϯ͘ϰ͘ZƵƉƚƵƌĞĂƌĞĂƐ͗ŽŵƉĂƌŝƐŽŶĨŽƌĚŝīĞƌĞŶƚDWŐƌŽƵƉƐ     ϵϵ ϰ͘ϯ͘Ϯ͘ϱ͘^ĞŝƐŵŝĐĂƐƉĞƌŝƟĞƐ         ϭϬϭ ϰ͘ϯ͘Ϯ͘ϲ͘ƉŝĐĞŶƚĞƌƐ          ϭϬϭ ϰ͘ϰ͘ŝƐĐƵƐƐŝŽŶ           ϭϬϮ ϰ͘ϰ͘ϭ͘DWшϳ͘ϱƌƵƉƚƵƌĞƐƚĞŶĚƚŽŽĐĐƵƌŵŽƌĞŽŌĞŶŽŶƐŵŽŽƚŚƐƵďĚƵĐƟŶŐƐĞĂŇŽŽƌ   ϭϬϮ ϰ͘ϰ͘Ϯ͘DWхϴ͘ϱĞǀĞŶƚƐĂƌĞŵŽƌĞƐĞŶƐŝƟǀĞƚŽĂƐŵŽŽƚŚƐĞĂŇŽŽƌƚŚĂŶůŽǁĞƌŵĂŐŶŝƚƵĚĞƌƵƉƚƵƌĞƐ  ϭϬϯ ϰ͘ϰ͘ϯ͘^ŚŽƌƚǁĂǀĞůĞŶŐƚŚǀƐ͘ůŽŶŐǁĂǀĞůĞŶŐƚŚƌŽƵŐŚŶĞƐƐ      ϭϬϰ ϰ͘ϰ͘ϰ͘^ĞŝƐŵŝĐĂƐƉĞƌŝƟĞƐĐŽƌƌĞůĂƚĞǁŝƚŚƐŵŽŽƚŚĞƌƐĞĂŇŽŽƌƚŚĂŶƌƵƉƚƵƌĞƐŝŶŐĞŶĞƌĂů   ϭϬϱ ϰ͘ϰ͘ϱ͘WŽƐƐŝďůĞůŝŶŬďĞƚǁĞĞŶƌƵƉƚƵƌĞ͛ƐŶƵĐůĞĂƟŽŶĂŶĚƐĞĂŇŽŽƌƌŽƵŐŚŶĞƐƐ    ϭϬϲ ϰ͘ϰ͘ϲ͘^ĞĂŇŽŽƌƌŽƵŐŚŶĞƐƐĂĐƟŶŐĂƐĂďĂƌƌŝĞƌƚŽƌƵƉƚƵƌĞƉƌŽƉĂŐĂƟŽŶ     ϭϬϲ ϰ͘ϱ͘ŽŶĐůƵƐŝŽŶƐ           ϭϬϳ ϱ͘ZŽƵŐŚƐƵďĚƵĐƟŶŐƐĞĂŇŽŽƌƌĞĚƵĐĞƐŝŶƚĞƌƐĞŝƐŵŝĐĐŽƵƉůŝŶŐĂŶĚŵĞŐĂͲĞĂƌƚŚƋƵĂŬĞŽĐĐƵƌƌĞŶĐĞ͗ /ŶƐŝŐŚƚƐĨƌŽŵĂŶĂůŽŐƵĞŵŽĚĞůƐ          ϭϬϵ Abstract 110 ϱ͘ϭ͘/ŶƚƌŽĚƵĐƟŽŶ           ϭϭϭ ϱ͘Ϯ͘DĞƚŚŽĚƐ           ϭϭϯ ϱ͘Ϯ͘ϭ͘ϯͲƉƌŝŶƟŶŐƐĞĂŇŽŽƌƌŽƵŐŚŶĞƐƐ        ϭϭϯ ϱ͘Ϯ͘Ϯ͘DŽĚĞůƐĞƚƵƉĂŶĚŵŽŶŝƚŽƌŝŶŐ        ϭϭϯ ϱ͘ϯ͘ZĞƐƵůƚƐ            ϭϭϰ ϱ͘ϯ͘ϭ͘'ĞŶĞƌĂůŵŽĚĞůďĞŚĂǀŝŽƌ         ϭϭϰ ϱ͘ϯ͘Ϯ͘^ŽƵƌĐĞƉĂƌĂŵĞƚĞƌƐ͗ZŽƵŐŚǀƐ͘^ŵŽŽƚŚ       ϭϭϲ

Contents 10 ϱ͘ϯ͘ϯ͘^ĞŝƐŵŝĐŵŽŵĞŶƚǀƐ͘ƵƌĂƟŽŶ        ϭϭϲ ϱ͘ϰ͘ŝƐĐƵƐƐŝŽŶ           ϭϭϴ ϱ͘ϰ͘ϭ͘ŽŵƉĂƌŝƐŽŶǁŝƚŚŶƵŵĞƌŝĐĂůŵŽĚĞůůŝŶŐƐƚƵĚŝĞƐ      ϭϭϴ ϱ͘ϰ͘Ϯ͘ŽŵƉĂƌŝƐŽŶǁŝƚŚŶĂƚƵƌĂůŽďƐĞƌǀĂƟŽŶƐ       ϭϭϵ ϱ͘ϰ͘ϯ͘^ĐĞŶĂƌŝŽƐĨŽƌƐƵďĚƵĐƟŶŐƐĞĂŇŽŽƌƌŽƵŐŚŶĞƐƐ       ϭϭϵ ϱ͘ϱ͘ŽŶĐůƵƐŝŽŶƐ           ϭϮϭ ϲ͘ŽŶĐůƵƐŝŽŶƐ            ϭϮϯ ϲ͘ϭ͘dŚĞƌŽůĞŽĨƐƵďĚƵĐƟŽŶŝŶƚĞƌĨĂĐĞƌŽƵŐŚŶĞƐƐŽŶŵĞŐĂƚŚƌƵƐƚĞĂƌƚŚƋƵĂŬĞƐ    ϭϮϰ ϲ͘ϭ͘ϭ͘ƋƵĂŶƟĮĐĂƟŽŶŽĨƐĞĂŇŽŽƌƌŽƵŐŚŶĞƐƐ       ϭϮϰ ϲ͘ϭ͘Ϯ͘^ƵďĚƵĐƟŽŶŝŶƚĞƌĨĂĐĞƌŽƵŐŚŶĞƐƐŝŶƌĞůĂƟŽŶƚŽƐĞŝƐŵŽŐĞŶŝĐďĞŚĂǀŝŽƌŝŶƐƵďĚƵĐƟŽŶnjŽŶĞƐ  ϭϮϰ ϲ͘ϭ͘ϯ͘dŚĞŝŶŇƵĞŶĐĞŽĨƌŽƵŐŚƐƵďĚƵĐƟŶŐƐĞĂŇŽŽƌŽŶƚŚĞƐƚĂƚĞŽĨƐƚƌĞƐƐǁŝƚŚŝŶƐƵďĚƵĐƟŽŶnjŽŶĞƐ͗ /ŶƐŝŐŚƚƐĨƌŽŵĂŶĂůŽŐƵĞŵŽĚĞůƐ         ϭϮϱ ϲ͘Ϯ͘^ƵŐŐĞƐƟŽŶƐĨŽƌĨƵƚƵƌĞǁŽƌŬ         ϭϮϳ ϲ͘Ϯ͘ϭ͘EĂƚƵƌĂůŽďƐĞƌǀĂƟŽŶƐ         ϭϮϳ ϲ͘Ϯ͘Ϯ͘^ĞŝƐŵŽƚĞĐƚŽŶŝĐŵŽĚĞůůŝŶŐ         ϭϮϳ References 130 Appendix 144 Curriculum Vitae 180

Abstract 11 ^ƵďĚƵĐƟŽŶnjŽŶĞƐĂƌĞŬŶŽǁŶĨŽƌƚŚĞŝƌǀĞƌLJůĂƌŐĞĞĂƌƚŚƋƵĂŬĞƐ͕ǁŝƚŚŽďƐĞƌǀĞĚŵĂŐŶŝƚƵĚĞƐƵƉƚŽDWϵ͘ϲ͕ ĂŶĚĂƌĞƚŚĞƌĞĨŽƌĞƐƚƵĚŝĞĚĞdžƚĞŶƐŝǀĞůLJďLJƚŚĞƐĐŝĞŶƟĮĐĐŽŵŵƵŶŝƚLJ͘dŚĞŝŵƉĂĐƚŽĨƐƵĐŚĞǀĞŶƚƐŽŶƐŽĐŝĞƟĞƐ ĐĂŶ ďĞ ŝŵŵĞŶƐĞ͕ ĂƐ ĚĞŵŽŶƐƚƌĂƚĞĚ ďLJ ƚŚĞ ƌĞĐĞŶƚ DW ϵ͘ϭ dŽŚŽŬƵ ;ϮϬϭϭͿ͕ DW ϴ͘ϴ DĂƵůĞ ;ϮϬϭϬͿ ĂŶĚ DW ϵ͘Ϯ^ƵŵĂƚƌĂ;ϮϬϬϰͿĞĂƌƚŚƋƵĂŬĞƐ͕ǁŚŝĐŚŽĐĐƵƌƌĞĚŝŶĚĞŶƐĞůLJƉŽƉƵůĂƚĞĚĂƌĞĂƐ͕ĐĂƵƐŝŶŐƚĞƌƌŝďůĞŚƵŵĂŶĂŶĚ ĞĐŽŶŽŵŝĐůŽƐƐĞƐ͘ dŚĞƌĞ ŝƐ ƚŚƵƐ Ă ƐƚƌŽŶŐ ŶĞĞĚ ĨŽƌ Ă ďĞƩĞƌ ƵŶĚĞƌƐƚĂŶĚŝŶŐ ŽĨ ƚŚĞ ƐƉĂƟĂů ĂŶĚ ƚĞŵƉŽƌĂů ŽĐĐƵƌƌĞŶĐĞ ŽĨ ƐƵĐŚ ĚĞǀĂƐƚĂƟŶŐĞǀĞŶƚƐ͘ƉĂƌĂŵĞƚĞƌƚŚĂƚŚĂƐďĞĞŶƉƌŽƉŽƐĞĚƚŽĐŽŶƚƌŽůƚŚĞƐĞŝƐŵŽŐĞŶŝĐďĞŚĂǀŝŽƌŝŶƐƵďĚƵĐƟŽŶ njŽŶĞƐ ŝƐ ƚŚĞ ƌŽƵŐŚŶĞƐƐ ŽĨ ƚŚĞ ƐƵďĚƵĐƟŽŶ ŝŶƚĞƌĨĂĐĞ͘ dŚŝƐ ƌŽƵŐŚŶĞƐƐ ŝƐ ƚŚĞ ĐŽŵďŝŶĞĚ ƌĞƐƵůƚ ŽĨ ƐĞĂŇŽŽƌ ŵŽƌƉŚŽůŽŐLJŽĨƚŚĞĚŽǁŶŐŽŝŶŐƉůĂƚĞ͕ƚŚĞĂĚĚŝƟŽŶŽĨƐĞĚŝŵĞŶƚƐĚƵƌŝŶŐƐƵďĚƵĐƟŽŶ͕ĂƐǁĞůůĂƐƉƌŽĐĞƐƐĞƐƚŚĂƚ ŽĐĐƵƌĚƵƌŝŶŐƐƵďĚƵĐƟŽŶ͕ƐƵĐŚĂƐƚĞĐƚŽŶŝĐĞƌŽƐŝŽŶ͘ƌŽƵŐŚƐƵďĚƵĐƟŽŶŝŶƚĞƌĨĂĐĞŝƐƚŚŽƵŐŚƚƚŽƉƌŽŵŽƚĞ͕ĂƐ ǁĞůůĂƐŚŝŶĚĞƌƚŚĞŽĐĐƵƌƌĞŶĐĞŽĨůĂƌŐĞŝŶƚĞƌƉůĂƚĞĞĂƌƚŚƋƵĂŬĞƐ͘dŚĞƐĞĐŽŶƚƌĂƐƟŶŐƚŚĞŽƌŝĞƐŵĂŬĞŝƚĐŚĂůůĞŶŐŝŶŐ ƚŽƌĞĂĐŚĂŐĞŶĞƌĂůĐŽŶƐĞŶƐƵƐŽŶƚŚĞƌŽůĞƉůĂLJĞĚďLJƐƵďĚƵĐƟŽŶ ŝŶƚĞƌĨĂĐĞƌŽƵŐŚŶĞƐƐŝŶƚŚĞƐĞŝƐŵŝĐŝƚLJŝŶ ƐƵďĚƵĐƟŽŶnjŽŶĞƐ͘dŚŝƐdŚĞƐŝƐĂŝŵƐƚŽƉƌŽǀŝĚĞĨƵƌƚŚĞƌŝŶƐŝŐŚƚƐŝŶƚŽƚŚŝƐƌĞůĂƟŽŶƐŚŝƉ͕ďĂƐĞĚŽŶŐůŽďĂůŶĂƚƵƌĂů ĚĂƚĂĂŶĂůLJƐĞƐĂŶĚƐĞŝƐŵŽƚĞĐƚŽŶŝĐĂŶĂůŽŐƵĞŵŽĚĞůƐ͘ ^ŝŶĐĞƚŚĞƌŽƵŐŚŶĞƐƐĂƚƚŚĞƐƵďĚƵĐƟŽŶŝŶƚĞƌĨĂĐĞŝƐŽŌĞŶƵŶŬŶŽǁŶ͕ƚŚĞƐĞĂŇŽŽƌƐĞĂǁĂƌĚŽĨƚŚĞƚƌĞŶĐŚŝƐ ƵƐĞĚĂƐĂƉƌŽdžLJĨŽƌƚŚĞƐƵďĚƵĐƟŽŶŝŶƚĞƌĨĂĐĞ͘dŚĞƐĞĂŇŽŽƌĨĂĐŝŶŐĂůůƐƵďĚƵĐƟŽŶnjŽŶĞƐŝƐĂŶĂůLJnjĞĚ͕ƌĞƐƵůƟŶŐ ŝŶĂƌŽƵŐŚŶĞƐƐƐŝŐŶĂůĂƚƚǁŽĐŚŽƐĞŶǁĂǀĞůĞŶŐƚŚďĂŶĚǁŝĚƚŚƐ͗ƚŚĞƐŚŽƌƚͲ;ϭϮͲϮϬŬŵͿĂŶĚůŽŶŐ;ϴϬͲϭϬϬŬŵͿ ǁĂǀĞůĞŶŐƚŚƐ͘^ƵďƐĞƋƵĞŶƚůLJ͕ƚŚĞƌŽƵŐŚŶĞƐƐĂŵƉůŝƚƵĚĞƐĂƐƐŽĐŝĂƚĞĚǁŝƚŚƐƉĞĐŝĮĐĨĞĂƚƵƌĞƐŽŶƚŚĞƐĞĂŇŽŽƌ͕ƐƵĐŚ ĂƐƐĞĂŵŽƵŶƚƐ͕ĨƌĂĐƚƵƌĞnjŽŶĞƐŽƌƌŝĚŐĞƐ͕ĂƌĞĐŽŵƉĂƌĞĚǁŝƚŚƚŚĞŐůŽďĂůƚƌĞŶĚ͘ZĞƐƵůƚƐƐŚŽǁƚŚĂƚƐĞĂŵŽƵŶƚƐ ŚĂǀĞŵƵĐŚůĂƌŐĞƌƌŽƵŐŚŶĞƐƐĂŵƉůŝƚƵĚĞƐĂƚďŽƚŚǁĂǀĞůĞŶŐƚŚƐ͕ǁŚŝůĞƌŝĚŐĞƐĐĂŶŽŶůLJďĞĚŝƐƟŶŐƵŝƐŚĞĚĂƚůŽŶŐ ǁĂǀĞůĞŶŐƚŚƐ͘&ƌĂĐƚƵƌĞnjŽŶĞƐĐĂŶŶŽƚďĞĚŝƐƟŶŐƵŝƐŚĞĚĨƌŽŵƚŚĞŐůŽďĂůƚƌĞŶĚ͘dŚĞƐĞĂŇŽŽƌƌŽƵŐŚŶĞƐƐŝƐĂůƐŽ ƵƐĞĚƚŽŵĂŬĞĂĐŽŵƉĂƌŝƐŽŶǁŝƚŚƉĂƌĂŵĞƚĞƌƐĚĞƐĐƌŝďŝŶŐƚŚĞƐƚĂƚĞŽĨƐƚƌĞƐƐǁŝƚŚŝŶƐƵďĚƵĐƟŽŶnjŽŶĞƐ͘ĐůĞĂƌ ĐŽƌƌĞůĂƟŽŶŚĂƐďĞĞŶŽďƐĞƌǀĞĚďĞƚǁĞĞŶŚŝŐŚƐĞŝƐŵŝĐĐŽƵƉůŝŶŐĂŶĚƌĞůĂƟǀĞůLJůŽǁƌŽƵŐŚŶĞƐƐĂŵƉůŝƚƵĚĞƐ͕ĂƐ ǁĞůůĂƐďĞƚǁĞĞŶůŽǁƐĞŝƐŵŝĐĐŽƵƉůŝŶŐĂŶĚƌĞůĂƟǀĞůLJŚŝŐŚƐĞĂŇŽŽƌƌŽƵŐŚŶĞƐƐĂŵƉůŝƚƵĚĞƐ͘ ŵŽƌĞĚĞƚĂŝůĞĚĐŽŵƉĂƌŝƐŽŶǁĂƐĚŽŶĞďLJĨŽĐƵƐŝŶŐŽŶƚŚĞŽĐĐƵƌƌĞŶĐĞŽĨůĂƌŐĞŝŶƚĞƌƉůĂƚĞĞĂƌƚŚƋƵĂŬĞƐŝŶ ƐƵďĚƵĐƟŽŶnjŽŶĞƐ͕ďĂƐĞĚŽŶĂŶĞǁůLJĐŽŵƉŝůĞĚĞĂƌƚŚƋƵĂŬĞĚĂƚĂďĂƐĞ͕^ƵďYƵĂŬĞ͘dŚŝƐĚĂƚĂďĂƐĞŝŶĐůƵĚĞƐƐƉĂƟĂů ĐŚĂƌĂĐƚĞƌŝƐƟĐƐĨŽƌDWшϳ͘ϱƐƵďĚƵĐƟŽŶŝŶƚĞƌƉůĂƚĞĞǀĞŶƚƐƚŚĂƚŽĐĐƵƌƌĞĚƐŝŶĐĞϭϵϬϬ͘dŚĞƐƉĂƟĂůŽĐĐƵƌƌĞŶĐĞŽĨ ƚŚĞƐĞƌƵƉƚƵƌĞƐ͕ĂƐǁĞůůĂƐƚŚĞŝƌƐĞŝƐŵŝĐĂƐƉĞƌŝƟĞƐĂŶĚĞƉŝĐĞŶƚĞƌƐ͕ĂƌĞĐŽŵƉĂƌĞĚǁŝƚŚƚŚĞƐĞĂŇŽŽƌƌŽƵŐŚŶĞƐƐ ŽŶĂŐůŽďĂůƐĐĂůĞ͘ZĞƐƵůƚƐƐŚŽǁƚŚĂƚDWшϳ͘ϱĞĂƌƚŚƋƵĂŬĞƐŽĐĐƵƌƉƌĞĨĞƌĞŶƟĂůůLJŽŶƐŵŽŽƚŚƐƵďĚƵĐƟŶŐƐĞĂŇŽŽƌ ĂƚůŽŶŐǁĂǀĞůĞŶŐƚŚƐ͘dŚŝƐĐŽƌƌĞůĂƟŽŶŝƐƚŚĞĐůĞĂƌĞƐƚǁŚĞŶĐŽŶƐŝĚĞƌŝŶŐŐƌĞĂƚͲƚŽŐŝĂŶƚĞĂƌƚŚƋƵĂŬĞƐ;ŝ͘Ğ͕͘DW > ϴ͘ϱͿ͕ƐƵŐŐĞƐƟŶŐƚŚĂƚĂĐŽŶƟŶƵŽƵƐƐŵŽŽƚŚƐĞĂŇŽŽƌƉůĂLJƐĂŶŝŵƉŽƌƚĂŶƚƌŽůĞŝŶƚŚĞĚĞǀĞůŽƉŵĞŶƚŽĨƐƵĐŚůĂƌŐĞ ĞǀĞŶƚƐ͘^ĞŝƐŵŝĐĂƐƉĞƌŝƟĞƐĐŽƌƌĞƐƉŽŶĚƚŽƐŵŽŽƚŚĞƌƐĞĂŇŽŽƌĂƚďŽƚŚǁĂǀĞůĞŶŐƚŚƐĐŽŵƉĂƌĞĚƚŽƌƵƉƚƵƌĞĂƌĞĂƐ ŝŶŐĞŶĞƌĂů͕ǁŚŝůĞĞƉŝĐĞŶƚĞƌƐƐĞĞŵƚŽĐŽƌƌĞůĂƚĞǁŝƚŚƐůŝŐŚƚůLJƌŽƵŐŚĞƌƐĞĂŇŽŽƌ͕ƐƵŐŐĞƐƟŶŐƚŚĂƚƚŚĞŶƵĐůĞĂƟŽŶ ŽĨƌƵƉƚƵƌĞƐƌĞƋƵŝƌĞƐĚŝīĞƌĞŶƚŝŶƚĞƌĨĂĐĞĐŽŶĚŝƟŽŶƐƚŚĂŶƚŚĞĂďŝůŝƚLJĨŽƌĂƌƵƉƚƵƌĞƚŽƉƌŽƉĂŐĂƚĞ͘ dŽ ŽǀĞƌĐŽŵĞ ƵŶĂǀŽŝĚĂďůĞ ůŝŵŝƚĂƟŽŶƐ ƌĞůĂƚĞĚ ƚŽ ŶĂƚƵƌĂů ŽďƐĞƌǀĂƟŽŶƐ͕ ƐƵĐŚ ĂƐ ƚŚĞ ůŝŵŝƚĞĚ ƌĞƐŽůƵƟŽŶ Žƌ ƐƉĂƟĂůĐŽǀĞƌĂŐĞŽĨƚŚĞƐĞŝƐŵŝĐŝŵĂŐĞƌLJ͕ŽƌƚŚĞůŝŵŝƚĞĚƐĂŵƉůŝŶŐƉĞƌŝŽĚ͕ĂĚŚŽĐƐĞŝƐŵŽƚĞĐƚŽŶŝĐĂŶĂůŽŐƵĞ ŵŽĚĞůƐŚĂǀĞďĞĞŶƌƵŶƚŽƐƚƵĚLJƚŚĞƌĞůĂƟŽŶƐŚŝƉďĞƚǁĞĞŶƐƵďĚƵĐƟŽŶŝŶƚĞƌĨĂĐĞƌŽƵŐŚŶĞƐƐĂŶĚŵĞŐĂƚŚƌƵƐƚ ĞĂƌƚŚƋƵĂŬĞƐĂƐǁĞůů͘dŚĞƐĞŵŽĚĞůƐĐŽŶƐŝƐƚŽĨĂǀŝƐĐŽĞůĂƐƟĐŐĞůĂƟŶǁĞĚŐĞǁŝƚŚĂϯͲƉƌŝŶƚĞĚƐƵďĚƵĐƟŶŐ ƐĞĂŇŽŽƌ͘ dǁŽ ƐĞĂŇŽŽƌ ƌŽƵŐŚŶĞƐƐ ĞŶĚŵĞŵďĞƌƐ ŚĂǀĞ ďĞĞŶ ƚĞƐƚĞĚ͗ Ă ƉůĂŶĂƌͲ ĂŶĚ Ă ǀĞƌLJ ƌŽƵŐŚ ŝŶƚĞƌĨĂĐĞ ĐŚĂƌĂĐƚĞƌŝnjĞĚďLJŵĂŶLJůĂƌŐĞƐĞĂŵŽƵŶƚƐ͘DŽĚĞůůŝŶŐƌĞƐƵůƚƐƐŚŽǁƚŚĂƚŵŽĚĞůƐǁŝƚŚĂƌŽƵŐŚŝŶƚĞƌĨĂĐĞŚĂǀĞ ƐŵĂůůĞƌĞĂƌƚŚƋƵĂŬĞƐƚŚĂŶŵŽĚĞůƐĐŚĂƌĂĐƚĞƌŝnjĞĚďLJĂƐŵŽŽƚŚŝŶƚĞƌĨĂĐĞ͘/ŶĂĚĚŝƟŽŶ͕ƚŚĞƌŽƵŐŚŵŽĚĞůƐŚĂǀĞ ůŽǁĞƌĨƌŝĐƟŽŶĂůŝŶƚĞƌĨĂĐĞƐƚƌĞŶŐƚŚĂŶĚůŽǁĞƌŝŶƚĞƌƐĞŝƐŵŝĐĐŽƵƉůŝŶŐ͘dŚĞƐĞƌĞƐƵůƚƐĂƌĞŝŶĂŐƌĞĞŵĞŶƚǁŝƚŚƚŚĞ ƌĞƐƵůƚƐŽďƚĂŝŶĞĚŝŶƚŚĞŶĂƚƵƌĂůĚĂƚĂĂŶĂůLJƐŝƐ͘

Abstract

12 Abstract >ĞƐnjŽŶĞƐĚĞƐƵďĚƵĐƟŽŶƐŽŶƚĐŽŶŶƵĞƐƉŽƵƌůĞƐƚƌğƐŐƌĂŶĚƐƐĠŝƐŵĞƐƋƵŝůĞƐĂīĞĐƚĞŶƚ͕ĂǀĞĐĚĞƐŵĂŐŶŝƚƵĚĞƐ ŽďƐĞƌǀĠĞƐ ƉŽƵǀĂŶƚ ĂƩĞŝŶĚƌĞ DW ϵ͘ϲ͘ ͛ĞƐƚ ƉŽƵƌƋƵŽŝ ĞůůĞ ƐŽŶƚ ůĂƌŐĞŵĞŶƚ ĠƚƵĚŝĠĞƐ ƉĂƌ ůĂ ĐŽŵŵƵŶĂƵƚĠ ƐĐŝĞŶƟĮƋƵĞ͘>͛ŝŵƉĂĐƚĚĞƚĞůƐĠǀĠŶĞŵĞŶƚƐƐƵƌůĂƐŽĐŝĠƚĠĞƐƚŝŵŵĞŶƐĞ͕ĐŽŵŵĞĞŶƚĠŵŽŝŐŶĞŶƚůĞƐƌĠĐĞŶƚƐ ƐĠŝƐŵĞƐĚĞD_Wϵ͘ϭdŽŚŽŬƵ;ϮϬϭϭͿ͕D_Wϴ͘ϴDĂƵůĞ;ϮϬϭϬͿĞƚD_Wϵ͘Ϯ^ƵŵĂƚƌĂ;ϮϬϬϰͿ͕ƐƵƌǀĞŶƵƐĚĂŶƐĚĞƐnjŽŶĞƐ ĚĞŶƐĠŵĞŶƚƉĞƵƉůĠĞƐ͕ĐĂƵƐĂŶƚĚĞƚĞƌƌŝďůĞƐƉĞƌƚĞƐŚƵŵĂŝŶĞƐĂƵƚĂŶƚƋƵ͛ĠĐŽŶŽŵŝƋƵĞƐ͘ /ůLJĂĚŽŶĐƵŶďĞƐŽŝŶƉƌĞƐƐĂŶƚĚĞŵŝĞƵdžĐŽŵƉƌĞŶĚƌĞů͛ŽĐĐƵƌƌĞŶĐĞƐƉĂƟĂůĞĞƚƚĞŵƉŽƌĞůůĞĚĞĐĞƐĠǀĠŶĞŵĞŶƚƐ ĚĠǀĂƐƚĂƚĞƵƌƐ͘ hŶ ƉĂƌĂŵğƚƌĞ ƋƵŝ Ă ĠƚĠ ƉƌŽƉŽƐĠ ƉŽƵƌ ĐŽŶƚƌƀůĞƌ ůĞ ĐŽŵƉŽƌƚĞŵĞŶƚ ƐŝƐŵŽŐğŶĞ ĚĂŶƐ ůĞƐ njŽŶĞƐĚĞƐƵďĚƵĐƟŽŶĞƐƚůĂƌƵŐŽƐŝƚĠĚĞů͛ŝŶƚĞƌĨĂĐĞĚĞƐƵďĚƵĐƟŽŶ͘ĞƩĞƌƵŐŽƐŝƚĠĞƐƚůĞƌĠƐƵůƚĂƚĐŽŵďŝŶĠ ĚĞ ůĂ ŵŽƌƉŚŽůŽŐŝĞ ĚƵ ĨŽŶĚ ŵĂƌŝŶ ĚĞ ůĂ ƉůĂƋƵĞ ƉůŽŶŐĞĂŶƚĞ͕ ĚĞ ů͛ĞŶƚƌĂŠŶĞŵĞŶƚ ĚĞ ƐĠĚŝŵĞŶƚƐ ƉĞŶĚĂŶƚ ůĂ ƐƵďĚƵĐƟŽŶ͕ ĂŝŶƐŝ ƋƵĞ ĚĞƐ ƉƌŽĐĞƐƐƵƐ ĠƌŽƐŝĨƐ ƋƵŝ ƐĞ ƉƌŽĚƵŝƐĞŶƚ ƉĞŶĚĂŶƚ ůĂ ƐƵďĚƵĐƟŽŶ͘ hŶĞ ŝŶƚĞƌĨĂĐĞ ĚĞ ƐƵďĚƵĐƟŽŶƌƵŐĞƵƐĞĞƐƚĐĞŶƐĠĞĨĂǀŽƌŝƐĞƌ͕ŽƵĂƵĐŽŶƚƌĂŝƌĞŝŶŚŝďĞƌůĂƌƵƉƚƵƌĞĚĞƐŐƌĂŶĚƐƐĠŝƐŵĞƐŝŶƚĞƌƉůĂƋƵĞƐ͘ ĞƐƚŚĠŽƌŝĞƐĐŽŶƚƌĂƐƚĠĞƐƌĞŶĚĞŶƚĚŝĸĐŝůĞů͛ŽďƚĞŶƟŽŶĚ͛ƵŶĐŽŶƐĞŶƐƵƐŐĠŶĠƌĂůƐƵƌůĞƌƀůĞũŽƵĠƉĂƌůĂƌƵŐŽƐŝƚĠ ĚĞ ů͛ŝŶƚĞƌĨĂĐĞ ĚĞ ƐƵďĚƵĐƟŽŶ ĚĂŶƐ ůĂ ƐŝƐŵŝĐŝƚĠ ĚĞƐ njŽŶĞƐ ĚĞ ƐƵďĚƵĐƟŽŶ͘ ĞƩĞ ƚŚğƐĞ ǀŝƐĞ ă ĨŽƵƌŶŝƌ ĚĞƐ ŝŶĨŽƌŵĂƟŽŶƐƐƵƉƉůĠŵĞŶƚĂŝƌĞƐƐƵƌĐĞƩĞƌĞůĂƟŽŶ͕ďĂƐĠĞƐƵƌĚĞƐĂŶĂůLJƐĞƐŐůŽďĂůĞƐĚĞĚŽŶŶĠĞƐŶĂƚƵƌĞůůĞƐĞƚ ĚĞƐŵŽĚğůĞƐĂŶĂůŽŐŝƋƵĞƐƐŝƐŵŽƚĞĐƚŽŶŝƋƵĞƐ͘ ƚĂŶƚĚŽŶŶĠƋƵĞůĂƌƵŐŽƐŝƚĠăů͛ŝŶƚĞƌĨĂĐĞĚĞƐƵďĚƵĐƟŽŶĞƐƚƐŽƵǀĞŶƚŝŶĐŽŶŶƵĞ͕ůĞĨŽŶĚŵĂƌŝŶĂƵůĂƌŐĞĚĞůĂ ĨŽƐƐĞĞƐƚƵƟůŝƐĠŝĐŝĐŽŵŵĞƐƵďƐƟƚƵƚĚĞů͛ŝŶƚĞƌĨĂĐĞĚĞƐƵďĚƵĐƟŽŶ͘>ĞĨŽŶĚŵĂƌŝŶĨĂŝƐĂŶƚĨĂĐĞăƚŽƵƚĞƐůĞƐ njŽŶĞƐĚĞƐƵďĚƵĐƟŽŶĞƐƚĂŝŶƐŝĂŶĂůLJƐĠ͕ƐŽƵƐůĂĨŽƌŵĞĚ͛ƵŶƐŝŐŶĂůĚĞƌƵŐŽƐŝƚĠăĚĞƵdžŐĂŵŵĞƐĚĞůŽŶŐƵĞƵƌ Ě͛ŽŶĚĞĐŚŽŝƐŝĞƐ͗ůĞƐůŽŶŐƵĞƵƌƐĚ͛ŽŶĚĞĐŽƵƌƚĞƐ;ϭϮͲϮϬŬŵͿĞƚŐƌĂŶĚĞƐ;ϴϬͲϭϬϬŬŵͿ͘WĂƌůĂƐƵŝƚĞ͕ůĞƐĂŵƉůŝƚƵĚĞƐ ĚĞƌƵŐŽƐŝƚĠĂƐƐŽĐŝĠĞƐăĚĞƐĐĂƌĂĐƚĠƌŝƐƟƋƵĞƐƐƉĠĐŝĮƋƵĞƐĚƵĨŽŶĚŵĂƌŝŶ͕ƚĞůůĞƐƋƵĞůĞƐŵŽŶƚƐƐŽƵƐͲŵĂƌŝŶƐ͕ůĞƐ njŽŶĞƐĚĞĨƌĂĐƚƵƌĞŽƵůĞƐƌŝĚĞƐ͕ƐŽŶƚĐŽŵƉĂƌĠĞƐăůĂƚĞŶĚĂŶĐĞŐůŽďĂůĞ͘>ĞƐƌĠƐƵůƚĂƚƐŵŽŶƚƌĞŶƚƋƵĞůĞƐŵŽŶƚƐ ƐŽƵƐͲŵĂƌŝŶƐŽŶƚĚĞƐĂŵƉůŝƚƵĚĞƐĚĞƌƵŐŽƐŝƚĠďĞĂƵĐŽƵƉƉůƵƐŐƌĂŶĚĞƐĂƵdžĚĞƵdžůŽŶŐƵĞƵƌƐĚ͛ŽŶĚĞ͕ƚĂŶĚŝƐƋƵĞ ůĞƐƌŝĚĞƐŶĞƉĞƵǀĞŶƚġƚƌĞĚŝƐƟŶŐƵĠĞƐƋƵĞƐƵƌĚĞŐƌĂŶĚĞƐůŽŶŐƵĞƵƌƐĚ͛ŽŶĚĞ͘>ĞƐnjŽŶĞƐĚĞĨƌĂĐƚƵƌĞŶĞƉĞƵǀĞŶƚ ġƚƌĞĚŝƐƟŶŐƵĠĞƐĚĞůĂƚĞŶĚĂŶĐĞŐůŽďĂůĞ͘>ĂƌƵŐŽƐŝƚĠĚƵĨŽŶĚŵĂƌŝŶĞƐƚĠŐĂůĞŵĞŶƚƵƟůŝƐĠĞƉŽƵƌĐŽŵƉĂƌĞƌůĞƐ ƉĂƌĂŵğƚƌĞƐĚĠĐƌŝǀĂŶƚů͛ĠƚĂƚĚĞĐŽŶƚƌĂŝŶƚĞĚĂŶƐůĞƐnjŽŶĞƐĚĞƐƵďĚƵĐƟŽŶ͘hŶĞŶĞƩĞĐŽƌƌĠůĂƟŽŶĂĠƚĠŽďƐĞƌǀĠĞ ĞŶƚƌĞƵŶĐŽƵƉůĂŐĞƐŝƐŵŝƋƵĞĠůĞǀĠĞƚĚĞƐĂŵƉůŝƚƵĚĞƐĚĞƌƵŐŽƐŝƚĠƌĞůĂƟǀĞŵĞŶƚĨĂŝďůĞƐ͕ĂŝŶƐŝƋƵ͛ĞŶƚƌĞƵŶĨĂŝďůĞ ĐŽƵƉůĂŐĞƐŝƐŵŝƋƵĞĞƚĚĞƐĂŵƉůŝƚƵĚĞƐƌĞůĂƟǀĞŵĞŶƚĠůĞǀĠĞƐĚĞůĂƌƵŐŽƐŝƚĠĚƵĨŽŶĚŵĂƌŝŶ͘ hŶĞĐŽŵƉĂƌĂŝƐŽŶƉůƵƐĚĠƚĂŝůůĠĞĂĠƚĠƌĠĂůŝƐĠĞĞŶƐĞĐŽŶĐĞŶƚƌĂŶƚƐƵƌůĞƐŐƌĂŶĚƐƐĠŝƐŵĞƐĚĞƐƵďĚƵĐƟŽŶ͕ƉĂƌůĞ ďŝĂŝƐĚ͛ƵŶĞďĂƐĞĚĞĚŽŶŶĠĞƐƐŝƐŵŝƋƵĞŶŽƵǀĞůůĞŵĞŶƚĐŽŵƉŝůĠĞ͕^ƵďYƵĂŬĞ͘ĞƩĞďĂƐĞĚĞĚŽŶŶĠĞƐĐŽŵƉƌĞŶĚ ůĞƐ ĐĂƌĂĐƚĠƌŝƐƟƋƵĞƐ ƐƉĂƟĂůĞƐ ĚĞƐ ƐĠŝƐŵĞƐ ŝŶƚĞƌƉůĂƋƵĞƐ ĚĞ D_W ш ϳ͕ϱ ƐƵƌǀĞŶƵƐ ĚĞƉƵŝƐ ϭϵϬϬ͘ >͛ŽĐĐƵƌƌĞŶĐĞ ƐƉĂƟĂůĞĚĞĐĞƐƌƵƉƚƵƌĞƐ͕ĂŝŶƐŝƋƵĞůĞƐĂƐƉĠƌŝƚĠƐƐŝƐŵŝƋƵĞƐĞƚůĞƐĠƉŝĐĞŶƚƌĞƐĂƐƐŽĐŝĠƐ͕ƐŽŶƚĐŽŵƉĂƌĠƐăůĂ ƌƵŐŽƐŝƚĠĚĞƐĨŽŶĚƐŵĂƌŝŶƐăů͛ĠĐŚĞůůĞŵŽŶĚŝĂůĞ͘>ĞƐƌĠƐƵůƚĂƚƐŵŽŶƚƌĞŶƚƋƵĞůĞƐƐĠŝƐŵĞƐĚĞŵĂŐŶŝƚƵĚĞшϳ͕ϱ ƐĞƉƌŽĚƵŝƐĞŶƚƉƌĠĨĠƌĞŶƟĞůůĞŵĞŶƚĨĂĐĞăĚĞƐĨŽŶĚƐŵĂƌŝŶƐƉĞƵƌƵŐƵĞƵdžăŐƌĂŶĚĞůŽŶŐƵĞƵƌĚ͛ŽŶĚĞ͘ĞƩĞ ĐŽƌƌĠůĂƟŽŶĞƐƚůĂƉůƵƐĠǀŝĚĞŶƚĞůŽƌƐƋƵĞů͛ŽŶĐŽŶƐŝĚğƌĞůĞƐŵĠŐĂƐĠŝƐŵĞƐĚĞDWхϴ͕ϱ͕ĐĞƋƵŝƐƵŐŐğƌĞƋƵ͛ƵŶ ĨŽŶĚ ŵĂƌŝŶ ůŝƐƐĞ Ğƚ ĐŽŶƟŶƵ ũŽƵĞ ƵŶ ƌƀůĞ ŝŵƉŽƌƚĂŶƚ ĚĂŶƐ ůĞ ĚĠǀĞůŽƉƉĞŵĞŶƚ ĚĞ ĐĞƐ ŐƌĂŶĚƐ ĠǀĠŶĞŵĞŶƚƐ͘ >ĞƐĂƐƉĠƌŝƚĠƐƐŝƐŵŝƋƵĞƐĐŽƌƌĞƐƉŽŶĚĞŶƚăĚĞƐĨŽŶĚƐŵĂƌŝŶƐƉůƵƐůŝƐƐĞƐăĨĂŝďůĞĞƚŐƌĂŶĚĞůŽŶŐƵĞƵƌĚ͛ŽŶĚĞ ĐŽŵƉĂƌĠĞƐĂƵdžnjŽŶĞƐĚĞƌƵƉƚƵƌĞĞŶŐĠŶĠƌĂů͕ĂůŽƌƐƋƵĞůĞƐĠƉŝĐĞŶƚƌĞƐƐĞŵďůĞŶƚĐŽƌƌĠůĠƐăĚĞƐĨŽŶĚƐŵĂƌŝŶƐ ůĠŐğƌĞŵĞŶƚƉůƵƐƌƵŐƵĞƵdž͕ƐƵŐŐĠƌĂŶƚƋƵĞůĂŶƵĐůĠĂƟŽŶĚĞƐƌƵƉƚƵƌĞƐŶĠĐĞƐƐŝƚĞĚĞƐĐŽŶĚŝƟŽŶƐĚ͛ŝŶƚĞƌĨĂĐĞ ĚŝīĠƌĞŶƚĞƐ͘ WŽƵƌƐƵƌŵŽŶƚĞƌůĞƐůŝŵŝƚĂƟŽŶƐŝŶĠǀŝƚĂďůĞƐůŝĠĞƐĂƵdžŽďƐĞƌǀĂƟŽŶƐŶĂƚƵƌĞůůĞƐ͕ƚĞůůĞƐƋƵĞůĂƌĠƐŽůƵƟŽŶŽƵůĂ ĐŽƵǀĞƌƚƵƌĞůŝŵŝƚĠĞĚĞů͛ŝŵĂŐĞƌŝĞƐŝƐŵŝƋƵĞŽƵĞŶĐŽƌĞůĂƚƌŽƉĐŽƵƌƚĞƉĠƌŝŽĚĞĚ͛ĠĐŚĂŶƟůůŽŶŶĂŐĞ͕ĚĞƐŵŽĚğůĞƐ ƐŝƐŵŽƚĞĐƚŽŶŝƋƵĞƐĂĚŚŽĐŽŶƚĠƚĠƵƟůŝƐĠƐƉŽƵƌĠƚƵĚŝĞƌůĂƌĞůĂƟŽŶĞŶƚƌĞůĂƌƵŐŽƐŝƚĠĚĞů͛ŝŶƚĞƌĨĂĐĞĚĞƐƵďĚƵĐƟŽŶ ĞƚůĞƐŵĠŐĂƐĠŝƐŵĞƐ͘ĞƐŵŽĚğůĞƐĐŽŶƐŝƐƚĞŶƚĞŶƵŶĐŽŝŶĚĞŐĠůĂƟŶĞǀŝƐĐŽĠůĂƐƟƋƵĞĐŚĞǀĂƵĐŚĂŶƚƵŶĞƉůĂƋƵĞ

Résumé

Abstract 13 ƌŝŐŝĚĞ ƌƵŐƵĞƵƐĞ ĞŶ ƐƵďĚƵĐƟŽŶ͘ 'ƌąĐĞ ă ĚĞƐ ŝŵƉƌĞƐƐŝŽŶƐ ϯ͕ ĚĞƵdž ƌƵŐŽƐŝƚĠƐ ĞdžƚƌġŵĞƐ ĚĞ ůĂ ƉůĂƋƵĞ ĞŶ ƐƵďĚƵĐƟŽŶŽŶƚĠƚĠƚĞƐƚĠĞƐ͗ƵŶĞŝŶƚĞƌĨĂĐĞƉůĂŶĞĞƚƵŶĞƚƌğƐƌƵŐƵĞƵƐĞĐĂƌĂĐƚĠƌŝƐĠĞƉĂƌĚĞŶŽŵďƌĞƵdžͨŵŽŶƚƐ ƐŽƵƐͲŵĂƌŝŶƐͩ͘>ĞƐƌĠƐƵůƚĂƚƐĚĞůĂŵŽĚĠůŝƐĂƟŽŶŵŽŶƚƌĞŶƚƋƵĞůĞƐŵŽĚğůĞƐăŝŶƚĞƌĨĂĐĞƌƵŐƵĞƵƐĞŐĠŶğƌĞŶƚ ĚĞƐƐĠŝƐŵĞƐƉůƵƐƉĞƟƚƐƋƵĞůĞƐŵŽĚğůĞƐĐĂƌĂĐƚĠƌŝƐĠƐƉĂƌƵŶĞŝŶƚĞƌĨĂĐĞůŝƐƐĞ͘ĞƉůƵƐ͕ůĞƐŵŽĚğůĞƐƌƵŐƵĞƵdž ƉƌĠƐĞŶƚĞŶƚƵŶĞƌĠƐŝƐƚĂŶĐĞĨƌŝĐƟŽŶŶĞůůĞƉůƵƐĨĂŝďůĞĞƚĚŽŶĐƵŶĐŽƵƉůĂŐĞŝŶƚĞƌƐŝƐŵŝƋƵĞƉůƵƐĨĂŝďůĞ͘ĞƐƌĠƐƵůƚĂƚƐ ƐŽŶƚĞŶĂĐĐŽƌĚĂǀĞĐůĞƐƌĠƐƵůƚĂƚƐŽďƚĞŶƵƐăƉĂƌƟƌĚĞů͛ĂŶĂůLJƐĞĚĞƐĚŽŶŶĠĞƐŶĂƚƵƌĞůůĞƐ͘

16 1. Introduction

1.1. Preface

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1.1. Preface 17 ŝŶƚĞƌŵƐŽĨŵĞĂƐƵƌŝŶŐĂŶĚŝŵĂŐŝŶŐƚĞĐŚŶŝƋƵĞƐ;Ğ͘Ő͕͘'W^͕ŽƌƐĞŝƐŵŝĐƌĞŇĞĐƟŽŶƐƚƵĚŝĞƐͿŵĂŬĞŝƚĐŚĂůůĞŶŐŝŶŐ ƚŽƵŶĚĞƌƐƚĂŶĚƚŚĞƉƌŽĐĞƐƐĞƐƚŚĂƚŽĐĐƵƌĂůŽŶŐƚŚĞƐƵďĚƵĐƟŽŶŝŶƚĞƌĨĂĐĞ͕ƐŝŶĐĞƚŚĞƐĞŝƐŵŽŐĞŶŝĐnjŽŶĞŝƐƵƐƵĂůůLJ ůŽĐĂƚĞĚŽīƚŚĞĐŽĂƐƚĂŶĚĂƚůĂƌŐĞĚĞƉƚŚƐ;Ğ͘Ő͕͘ϭϭͲϱϭͲŬŵͲĚĞƉƚŚ͖,ĞƵƌĞƚĞƚĂů͘ϮϬϭϭͿ͘ ,ĞŶĐĞ͕ŵŽĚĞůůŝŶŐƐƚƵĚŝĞƐƚŚĂƚĨŽĐƵƐŽŶƚŚĞŵĞĐŚĂŶŝĐƐŽĨƐƵďĚƵĐƟŶŐƌŽƵŐŚƐĞĂŇŽŽƌ;Ğ͘Ő͕͘ZŝƚnjΘWŽůůĂƌĚ ϮϬϭϮ͖zĂŶŐĞƚĂů͘ϮϬϭϯ͖ZƵŚĞƚĂů͘ϮϬϭϲ͖ŝĞůŬĞĞƚĂů͘ϮϬϭϳͿ͕ĂƐǁĞůůĂƐŐůŽďĂůŽďƐĞƌǀĂƟŽŶĂůƐƚƵĚŝĞƐƚŚĂƚĚŽ ŶŽƚŚĂǀĞƚŚĞĚŝƐĂĚǀĂŶƚĂŐĞŽĨĚĞĂůŝŶŐǁŝƚŚƉŽƐƐŝďůLJǀĞƌLJůŽĐĂůƉŚĞŶŽŵĞŶĂ;Ğ͘Ő͕͘DŽƌŐĂŶĞƚĂů͘ϮϬϬϴ͖tĂŶŐ ΘŝůĞŬϮϬϭϰ͖ĂƐƐĞƩΘtĂƩƐϮϬϭϱĂͿ͕ĂƌĞĐƌƵĐŝĂůĨŽƌŽďƚĂŝŶŝŶŐĂďĞƩĞƌƵŶĚĞƌƐƚĂŶĚŝŶŐŽĨƚŚĞƉƌŽĐĞƐƐĞƐƚŚĂƚ ŽĐĐƵƌǁŚĞŶƌŽƵŐŚƐĞĂŇŽŽƌƐƵďĚƵĐƚƐĂŶĚŚŽǁƚŚŝƐŝŶŇƵĞŶĐĞƐƚŚĞƐĞŝƐŵŽŐĞŶŝĐƉŽƚĞŶƟĂůŽĨĂƐƉĞĐŝĮĐƌĞŐŝŽŶ͘ dŚŝƐdŚĞƐŝƐĂŝŵƐƚŽĐůĂƌŝĨLJƚŚĞƌŽůĞƉůĂLJĞĚďLJƚŚĞƐƵďĚƵĐƟŽŶŝŶƚĞƌĨĂĐĞƌŽƵŐŚŶĞƐƐŝŶƚƌŝŐŐĞƌŝŶŐŝŶƚĞƌƉůĂƚĞ ƐĞŝƐŵŝĐŝƚLJĂŶĚƚƌŝĞƐƚŽĂĚĚƌĞƐƐƐŽŵĞƵŶĂŶƐǁĞƌĞĚƋƵĞƐƟŽŶƐ͗ ͻ ĂŶǁĞƋƵĂŶƟĨLJƚŚĞĚĞĮŶŝƟŽŶŽĨƌŽƵŐŚĂŶĚƐŵŽŽƚŚƐĞĂŇŽŽƌ͍ ͻ tŚĂƚŚĂƉƉĞŶƐŝŶƚĞƌŵƐŽĨƐƚƌĞƐƐĚŝƐƚƌŝďƵƟŽŶǁŚĞŶƌŽƵŐŚĂŶĚƐŵŽŽƚŚƐĞĂŇŽŽƌƐƵďĚƵĐƚƐ͍ ͻ ,ŽǁĚŽĞƐƐĞĂŇŽŽƌƌŽƵŐŚŶĞƐƐƌĞůĂƚĞƚŽƐĞŝƐŵŝĐĐŽƵƉůŝŶŐŝŶƐƵďĚƵĐƟŽŶnjŽŶĞƐ͍ ͻ ƚǁŚĂƚƐƉĂƟĂůƐĐĂůĞĚŽĞƐƐĞĂŇŽŽƌƌŽƵŐŚŶĞƐƐƉůĂLJĂƌŽůĞŝŶƐƵďĚƵĐƟŽŶƚŚƌƵƐƚĨĂƵůƚƐĞŝƐŵŝĐŝƚLJ͍ ͻ ŽĞƐƐƵďĚƵĐƟŽŶŝŶƚĞƌĨĂĐĞƌŽƵŐŚŶĞƐƐŝŶŐĞŶĞƌĂůůŝŵŝƚŽƌĨĂĐŝůŝƚĂƚĞƚŚĞŽĐĐƵƌƌĞŶĐĞŽĨůĂƌŐĞͲƚŽŐƌĞĂƚ  ĞĂƌƚŚƋƵĂŬĞƐ͍ ͻ ,ŽǁĚŽĞƐƚŚĞƌŽƵŐŚŶĞƐƐŽĨƚŚĞŝŶƚĞƌĨĂĐĞƌĞůĂƚĞƚŽƐƉĂƟĂůĐŚĂƌĂĐƚĞƌŝƐƟĐƐŽĨŵĞŐĂƚŚƌƵƐƚƌƵƉƚƵƌĞƐ͕   ƐƵĐŚĂƐƚŚĞŚLJƉŽĐĞŶƚĞƌĂŶĚƚŚĞƐĞŝƐŵŝĐĂƐƉĞƌŝƚLJ͍ ͻ /ƐƚŚĞĞīĞĐƚŽĨƌŽƵŐŚŶĞƐƐŽŶĂƐŝŶŐůĞƌƵƉƚƵƌĞĚŝīĞƌĞŶƚĨƌŽŵƚŚĞůŽŶŐͲƚĞƌŵĞīĞĐƚŽŶƐĞŝƐŵŝĐďĞŚĂǀŝŽƌ͕  Ğ͘Ő͕͘ŽǀĞƌŵƵůƟƉůĞƐĞŝƐŵŝĐĐLJĐůĞƐ͍

18 1. Introduction

1.2. Thesis outline

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1.2. Thesis outline 19 ĂŶĂůŽŐƵĞŽĨƚŚĞŽǀĞƌƌŝĚŝŶŐƉůĂƚĞͿ͕ƚŚĂƚŝƐƵŶĚĞƌƚŚƌƵƐƚĞĚďLJĂƌŝŐŝĚĂůƵŵŝŶƵŵƉůĂƚĞ;ŝ͘Ğ͕͘ƚŚĞĂŶĂůŽŐƵĞŽĨƚŚĞ ƐƵďĚƵĐŝŶŐƉůĂƚĞͿ͘dŚĞϯƉƌŝŶƚĞĚƐĞĂŇŽŽƌĂŶĚĂƉůĂƐƟĐƐŚĞĞƚƚŽŐĞƚŚĞƌŵĂŬĞƵƉƚŚĞƐƵďĚƵĐƟŽŶŝŶƚĞƌĨĂĐĞ ĂŶĚŚĂǀĞǀĞůŽĐŝƚLJͲǁĞĂŬĞŶŝŶŐĂŶĚǀĞůŽĐŝƚLJͲƐƚƌĞŶŐƚŚĞŶŝŶŐďĞŚĂǀŝŽƌ͕ƌĞƐƉĞĐƟǀĞůLJ͘dŽŐĂŝŶĐůĞĂƌŝŶƐŝŐŚƚƐŝŶƚŚĞ ĞīĞĐƚŽĨƐƵďĚƵĐƟŶŐƌŽƵŐŚƐĞĂŇŽŽƌǁŝƚŚƌĞƐƉĞĐƚƚŽĂƐŵŽŽƚŚƐĞĂŇŽŽƌ͕ƚǁŽĞŶĚŵĞŵďĞƌŝŶƚĞƌĨĂĐĞƐĂƌĞƵƐĞĚ͗ ĂƉůĂŶĂƌŝŶƚĞƌĨĂĐĞĂŶĚĂǀĞƌLJƌŽƵŐŚŝŶƚĞƌĨĂĐĞĐŚĂƌĂĐƚĞƌŝnjĞĚďLJŵĂŶLJůĂƌŐĞƐĞĂŵŽƵŶƚƐ͘ &ŝŶĂůůLJ͕ŝŶŚĂƉƚĞƌϲƚŚĞƌĞƐƵůƚƐĨƌŽŵƚŚĞŶĂƚƵƌĂůĚĂƚĂĂŶĂůLJƐĞƐ;ŚĂƉƚĞƌƐϯĂŶĚϰͿĂƌĞĐŽŵƉĂƌĞĚǁŝƚŚƚŚĞ ŽƵƚĐŽŵĞƐŽĨƚŚĞĂŶĂůŽŐƵĞŵŽĚĞůƐ;ŚĂƉƚĞƌϱͿĂŶĚĚŝƐĐƵƐƐĞĚǁŝƚŚƌĞƐƉĞĐƚƚŽƚŚĞĂůƌĞĂĚLJĞdžŝƐƟŶŐůŝƚĞƌĂƚƵƌĞ͕ ǁŝƚŚ ƚŚĞ Ăŝŵ ƚŽ ĂŶƐǁĞƌ ƚŚĞ ƋƵĞƐƟŽŶƐ ƉƌĞƐĞŶƚĞĚ ŝŶ ƚŚĞ ƉƌĞĨĂĐĞ͘ /Ŷ ĂĚĚŝƟŽŶ͕ ŶĞǁ ƋƵĞƐƟŽŶƐ ƚŚĂƚ ŚĂǀĞ ĞŵĞƌŐĞĚĨƌŽŵƚŚŝƐdŚĞƐŝƐǁŝůůďĞĚŝƐĐƵƐƐĞĚ͕ĂƐǁĞůůĂƐĨƵƚƵƌĞƉĞƌƐƉĞĐƟǀĞƐƌĞůĂƚĞĚƚŽƚŚĞƐƚƵĚLJŽĨŝŶƚƌĂƉůĂƚĞ ƐĞŝƐŵŝĐŝƚLJ͘ŚĂƉƚĞƌƐϯ͕ϰ͕ĂŶĚϱĂƌĞƐƚƌƵĐƚƵƌĞĚĂƐƉĂƉĞƌƐĂůƌĞĂĚLJƉƵďůŝƐŚĞĚŽƌƚŽďĞƐƵďŵŝƩĞĚ͘dŚŝƐĨŽƌŵĂƚ ďĞĂƌƐƉŽƐƐŝďůĞ͕ďƵƚƵŶĂǀŽŝĚĂďůĞĚƵƉůŝĐĂƟŽŶƐ͘ പ

2. The Subduction Megathrust:

What do we know?