Tectonique et sismologie des failles lentes domaine sismicit modre

1
Tectonique et séismologie(des failles lentes /
domaine à séismicité modérée)
TECTONIQUE ET SISMOLOGIE POUR UNE MEILLEURE
COMPREHENSION DES FAILLES
Quel(s) Observatoire(s) pour demain?
Olivier Bellier CEREGE (illustration Provence
collaboration IRSN)
2
 Observer  les séismes du présent et du passé?
Séisme Rupture
Séismologie et tectonique  Une liaison
dangereuse 

• Un peu simpliste marche au 1 ordre pour
  majorité (?) des failles rapides
• - Comportement des failles lentes comportement
  sismogénique (2 ordre) dont compréhension
  nécessité une surveillance longue, haute
  résolution et multi-échelle

3
Prévision / Prévention
4
Aléa sismique - les  outils 
Séismologie
Géodésie
Tectonique Géomorphologie Télédétection,
SIG Géophysique
5
Les  outils  du Cycle sismique .à la
Tectonique des plaques
Histoire sismique - échelles temporelles
complémentaires Séismicité instrum. 102 ans,
Séismicité historique 103 ans, paléosismologie
104 ans
6
Séismicité de la France

Instrumentale
Historique
Tectonique et séismologie quelle utilité pour
la compréhension des failles lentes et aléa
sismique domaine à séismicité modérée ?
7
1- La Faille de la Moyenne Durance (FMD)
Active sur 3 échelles d observation - séismicité
instrumentale (/-100 ans) -séismicité
historique(/-1000 ans) - paléosismicité
(/-10.000 ans)
Faille majeure (70- 80 km) Séisme max. potentiel
M gt 6
2- Le séisme Provençal de 1909 (M- 6)
- Réactivation de la Faille de la Trévaresse -
Propagation vers le Sud du front de déformation
 alpine 
8
LA TECTONIQUE Les séismes et les failles
Guelluck
9
Morphotectonique localisation des failles
rapides facile!
10
Relief érosion / tectonique
Problème lérosion!
Godard, 2007
11
Localiser géométrie 3D
Combiner les méthodes - Terrain géomorphologie
et tectonique - Télédét. SIG (imagerie / MNT),
- Géophysique (profonde et surface)
Failles enracinées ?
12
Cartographie et Segmentation de la Faille de la
Moyenne Durance
Localisation 1- trace mouvement fort 2-
Segmentation Mw max
Longueur des segments max. 16 à 17 km
Magnitude environ 6.3-6.5
Cushing, Bellier, 2003
13
Quantifier vitesse de déplacement des failles
Marqueurs géomorphologiques décalés et datés
vitesse (Vd/t)
14
Quantifier vitesse de déplacement long terme -
intégrée sur environ 15 Ma - (base Burdigalien
20 Ma, mais inversion tectonique 15 Ma)
Vitesse de 0.1 mm/an -significative des taux de
déformation actuels?
15
Localisation 3D de la microsismicté
1999-2004 Réseau sismique IRSN (triangles)
Cushing et al., G.J. Int. 2008
Séismes dans le socle ?
?
16
Sismicité associée à la FMD
Localisation majoritairement dans la
couverture sédimentaire -gt Thin-skin tectonics
(lt8 km) Sismicité crustale  autour de la FMD 
traduisant lactivité de structures profondes -gt
14 km (Valensole, Lubéron, Jouques)
17
27 mécanismes au foyer
Organisation complexe mais cohérente en termes
dorientation des axes P-T Globalement
compression N-S ré-orientation le long de la
FMD, mécanismes inverses et décrochants Perturbat
ion - FN en extrémité sud de la FMD (à lEst de
la zone de relais avec F. dAix) Découplage
socle / couverture (axes NNE)?
Axes P-T des Mécanismes au foyer
18
Mécanismes de déformation
Inversion des mécanismes aux foyers
Mécanisme composite (combinaison de lensemble
des arrivées)
Co-axialité déviateur des contraintes et axes
de déformation
19
Séismicité intrumentale

• Séismicité superficielle (peu de séismes dans
  socle)
• Grande cohérence des axes PT (axe P
  sub-méridiens Composante senestre et inverse
  dominante à léchelle régionale)
• Rotation locale des axes P et découplage possible
  tecto. Socle/couverture

• Cohérent avec champs de contrainte régional
  (cf.Baroux et al., GJint 2001)

20
 Comprendre échelle de la faille  La
paléosismologie Elargir la fenêtre dobservation
(/séismicité intrum. historique) gt Meilleure
compréhension comportement sismogénique (le cycle
sismique?)
21
Paléosismologie gt 10 ruptures max. (lt 300 ka)
Vitesse déplacement (8-17m) 300 ka 0.045 /-
0.015 mm/an
Récurrence raisonnable (M 6 6.3) (gtgt 1000
ans) 4000-8000 ans)
Chardon et al., Geology 2005
22
Comprendre à léchelle des plaques!
Sismicité instrumentale / Champs de contrainte
régional
1- Influence directe de la convergence Afrique
-Europe peu probable !
2- Découplage socle / couverture et croûte /
manteau?
Baroux et al., 2001
23
Résultat connaissance améliorée 1- faille
localisation / cinématique (mécanisme) / vitesse
(approche pluridisciplinaire) 2- comportement
sismogénique histoire sismique de  nos 
failles améliorée grâce à complémentarité
déchelle (sismicité instrum., sismicité histo.,
paléosismo.)
Quelques questions de fond ? 1- Enracinement des
structures actives (Mw)? 2- Moteur de la
déformation bordure/volume 3- Comportement
sismogénique des failles lentes (périodique,
épisodiques, chaotique)? 3- Prévision Une
meilleure compréhension de la source
(indépendamment de la faille)?
Le  réseau  de demain 1- meilleure
connaissance des structures (géométrie,
profondeur, enracinement) 2-  microsismicité 
mieux  surveillée  gt représentativité/signific
ation  Tectonique  (?) 3- comportement sol -
accélération
24
(No Transcript)