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C’est quoi le foyer d’un séisme ?

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Il y a un an, le 11 novembre 2019, à 11h52, la région de Montélimar a été gravement secouée par un tremblement de terre de magnitude 5.4.

Christophe Larroque, Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA) ; Jean-François Ritz, Université de Montpellier ; Laurence Audin, Institut de recherche pour le développement (IRD) ; Matthieu Ferry, Université de Montpellier et Stéphane Baize, Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN)

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Avec plus de 700 bâtiments gravement endommagés et quatre blessés, ce tremblement de terre est le plus destructeur depuis Arette dans les Pyrénées en 1967. Cette région en bordure de la Vallée du Rhône est particulièrement vulnérable, car il y a plusieurs agglomérations et grandes installations industrielles : barrages, nucléaire, route, voies ferrées et fluviales.

Ce tremblement de terre nous exhorte à réduire le risque sismique dans la Région métropolitaine française : d’une part, il faut maintenant tenir compte de ce type de tremblement de terre très superficiel, qui peut provoquer de lourds mouvements du sol, et d’autre part intégrer la possibilité de rupture de surface, c’est-à-dire une rupture permanente du sol, qui présente un danger particulier pour les installations sensibles.

Un tremblement de terre peu profond et un brusque déplacement du sol Quelques dizaines de minutes après le tremblement de terre, on savait que l’épicentre était situé près du village de Le Teil, avec un très petit foyer (zone d’inauguration de la fraction en profondeur) entre un et trois kilomètres au-dessous du sol, ce qui explique la forte intensité des mouvements du sol et, par conséquent, l’ampleur de la destruction. En fait, les ondes sismiques produites dans la maison ont voyagé sur une courte distance avant d’arriver à la surface, et leur énergie a été légèrement atténuée.

Le tremblement de terre partiel dans la vallée du Rhône et le système de perturbation tectonique dans la région. Christophe Larroque, Auteur fourni Dans l’ après-midi, les premières équipes de sismologues ont essayé d’installer des capteurs sur place pour détecter les répliques – secousses de plus petite ampleur, systématiquement suite à un grave tremblement de terre. Le lendemain, les images radar satellitaires et leur analyse par « interférométrie radar » ont montré des décalages verticaux de la surface du sol de plus de dix centimètres.

Pour les géologues, deux observations ont été obtenues : premièrement, le foyer du tremblement de terre est très plat ; Deuxièmement, les zones de décalage vertical au sol visibles lors du traitement de l’image radar sont orientées presque droites. Ces observations sont très importantes, car elles indiquent que les erreurs qui se sont cassées pendant le tremblement de terre (rupture dite « cosismique ») ont atteint la surface, ce qui est un événement très rare pour un tremblement de terre de cette ampleur. Si rare qu’au moment du tremblement de terre dans le la France métropolitaine n’a pas encore été décrite comme une fracture cosismique incontestable à la surface du sol.

La formation d’une « marche » sur la surface Décalages verticaux identifiés par une ligne d’interférométrie radar le long d’une direction nord-est/sud-ouest correspondant à une erreur plus ancienne, l’erreur Rouvière. Votre analyse montre le soulèvement du compartiment sud. Le 13 novembre, une équipe de plusieurs laboratoires français a recherché d’éventuelles ruptures de surface. Malgré les difficultés du site, liées à la végétation et aux reliefs accentués, plusieurs signes de rupture de la surface du sol ont été découverts, certains ont montré des décalages verticaux entre 2,5 et 15 centimètres

Fractures de surface observées après le tremblement de terre. La fracture de surface après la partie du tremblement de terre qui est visible ici par l’asphalte d’une route est d’environ 4 m de long. Le compartiment sous la personne a été élevée de plusieurs centimètres. Philippe Desmazes/AFP Ces mesures montrent également que le compartiment sud de l’erreur a augmenté, et leur distribution montre qu’elles sont une conséquence du débordement de surface associé au tremblement de terre.

Une vieille erreur… mais toujours active Ces observations ne sont pas publiées. C’est la première fois qu’une telle fracture « cosismique » – la rupture de culpabilité pendant le tremblement de terre – a été observée à la surface et « vit » en France. Dans les tremblements de terre de magnitude inférieure à 5,5, très peu de cas ont été documentés dans le monde.

La faute de la Rouvière, sur laquelle partie du tremblement de terre, est une erreur séculaire qui n’a pas été décrite comme active, c’est-à-dire produira probablement un tel événement.

Représentation schématique d’une erreur normale. R. Lacassin/Wikipédia, CC BY-SA Il fait une dizaine de kilomètres de long et est l’un des Segments du système de dislocation des Cévennes, qui s’étend sur 120 km entre Lodève et Valence. Les derniers mouvements majeurs de la faille de Rouvière remontent à la période Oligocène entre 35 et 25 millions d’années. Pendant l’Oligocène, cette erreur a fonctionné comme une erreur de type « normale » dans un régime tectonique en expansion qui était contemporain à l’ouverture de la Méditerranée occidentale. Les mouvements le long de la culpabilité conduisirent à l’effondrement de la vallée du Rhône par rapport à la frontière de l’Ardèche.

Les mouvements des erreurs de Rouvière se sont inversés Or pendant la partie tremblement de terre, il y a eu un soulèvement de la partie sud. Le tremblement de terre de 2019 indique ainsi que le mouvement le long de la faille de Rouvière s’est inversé.

A erreur « inverse » dans la compression. Robin/Wikipédia, CC BY-SA Les erreurs d’inversion sont un processus impliqué dans le développement de grands équipements géologiques est connu. Dans ce cas, l’erreur de Rouvière dans l’ancien temps fonctionnait avec un sens « normal », c’est-à-dire que le bloc sud de la faille descend du bloc vers le nord, puis sa direction de glissement s’est récemment inversée, et le bloc sud s’est récemment inversé, et le bloc sud grimpe le long du plan de fracture relatif au bloc nord.

La partie du tremblement de terre est particulièrement intéressante de ce point de vue, car elle illustre le renversement d’une erreur normale et, par conséquent, le changement du régime tectonique « live ».

Depuis les années 1960, nous avons pensé que nous pourrions facilement expliquer les tremblements de terre de la région par la convergence entre les panneaux Afrique et Europe, qui génère des forces à partir de la frontière de ces plaques au sud de la Méditerranée au nord. Cependant, les observations et les modélisations réalisées au cours des 20 dernières années mettent en cause ce mécanisme unique : il semble que des processus locaux tels que l’érosion, le La fonte des grands glaciers alpins il y a 15 000 ans ou la circulation des liquides dans la croûte terrestre peut également produire des processus – tremblements de terre.

Les actions humaines à la surface de la Terre sont également discutées comme pouvant déclencher des tremblements de terre. Dans le cas d’une partie, l’extraction d’une grande masse de roches dans une carrière au-dessus de la faille pourrait être la cause de son apparition.

Bref, l’origine des forces produisant des tremblements de terre « intraplats » en Europe occidentale n’est pas encore clairement comprise et fait l’objet de recherches approfondies.

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Exploration du passé pour mieux comprendre le présent et l’avenir Les paléosismologues déchiffrent les tremblements de terre passés. Dans ce cas, ils enquêteront sur la faute de la Rouvière et sur les autres erreurs qui font de cette partie de la identifier le réseau de faille des Cévennes pour déterminer s’ils ont déjà causé des fractures de surface au cours des 2 millions d’années précédentes. Vous analysez si les déformations sismiques (telles que les fissures, les ruptures de déplacement, les rides, le basculement) affectent les dernières couches de sédiments (telles que les boucliers, les aluvias fluviaux, le sable) dans les tranchées qu’elles creusent à travers des erreurs.

Gauche : Creuser par lequel la faute de Rouvière. Droite : La grande déchirure blanche est une ancienne fracture cosismique. Christophe Larroque, Auteur fourni Ils essaient de déterminer l’âge et les mouvements de ces déformations pour estimer la fréquence et l’étendue des séismes anciens. En supposant que le comportement actuel d’une erreur est proche de son comportement précédent (principe de « l’actualisme »), les données paléosismologiques nous permettraient de discuter de la probabilité d’une erreur sur une certaine période de temps déclenchera un tremblement de terre.

Espérons que les travaux en cours dans la sous-région fourniront suffisamment de données pour mener à bien cette évaluation des risques sismiques pour cette partie du système de faille de Cévenne.

Christophe Larroque, maître de conférences, Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA) ; Jean-François Ritz, directeur de recherche du CNRS, Université de Montpellier ; Laurence Audin, Directeur des recherches en sciences de la Terre, Institut de recherche pour le développement (IRD) ; Matthieu Ferry, maître de conférences en géomorphologie, Université de Montpellier et Stéphane Baize, chercheur en géologie des tremblements de terre, Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN)

Cet article a été republié par The Conversation sous licence Creative Commons. Lisez l’article original.