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Cet article est une ébauche concernant la sismologie et l histoire La paléosismologie est l étude des traces laissées da
Paléosismologie
Cet article est une ébauche concernant la sismologie et l’histoire.
La paléosismologie est l'étude des traces laissées dans les dépôts géologiques récents par d’anciens forts séismes. Elle a pour objectif d'identifier et de caractériser ces séismes et permet de compléter notre connaissance de la sismicité au-delà de la période "instrumentale" (dernier siècle) et "historique" (au mieux le dernier millénaire en France). Cette discipline contribue ainsi aux évaluations d’aléa sismique (voir Sismologie qui prennent en compte la fréquence et la taille des tremblements de terre sur des périodes de plusieurs dizaines de milliers d’années. Ces séismes anciens sont appelés paléoséismes en complément des séismes historiques (connus par l'analyse des archives décrivant leurs effets) et des séismes instrumentaux (enregistrés par les réseaux de stations sismologiques depuis environ un siècle).
| Partie de | Sismologie |
|---|---|
| Pratiqué par | Paléosismologue (d) |
| Objet | Paleoearthquake (d) |
À la surface du globe, l’expression des séismes est double :
- le mouvement vibratoire du sol, dû à la propagation des ondes sismiques générées par la rupture le long de la faille, qui provoque l’essentiel des dommages et victimes ;
- l’émergence de la rupture jusqu'en surface, si le séisme est suffisamment important, ce qui peut modifier notablement le paysage.
Éléments historiques
La paléosismologie s'est développée à la fin du XIXe siècle dans les pays à forte sismicité et possédant des infrastructures scientifiques importantes, grâce à des scientifiques qui commencent à comprendre la relation entre faille et séisme (études en 1886 d' (en) sur les séismes en Nouvelle-Zélande, en 1893 de Bunjiro Koto sur les séismes au Japon, recherches en 1890 de Grove Karl Gilbert et en 1908 d'Andrew Lawson aux États-Unis…). Cette relation est modélisée en 1910 avec la théorie du rebond élastique du géodésien (en).
La paléosismologie émerge en tant que discipline scientifique dans les années 1960 et 1970 (les Russes N. A. Florensov et V. P. Solonenko sont parmi les premiers à proposer une méthode paléosismologique). Le terme de paléosismologie apparaît pour la première fois dans un article de J.T. Engelder en 1974.
Le sismologue (en) influence profondément le développement de la paléosismologie moderne aux États-Unis à la fin des années 1970.
Technique
La méthode consiste principalement à identifier, le long d’une faille connue ou présumée active, une zone où la sédimentation est suffisamment continue et récente pour avoir pu enregistrer les déformations de surface associées à un, voire plusieurs, séismes. En pratique on réalise une tranchée pour accéder aux déformations (décalages, fissures, plissements,…) affectant les formations géologiques récentes. Les levés faits sur les parois de la tranchée sont effectués avec une précision qui s’apparente à celle des méthodes archéologiques. Les décalages des sédiments observés dans les tranchées permettent d’estimer la magnitude des séismes. La datation des dépôts successifs permet d’estimer les dates d’occurrence de ces séismes et de contribuer à la reconstitution de l’histoire sismique de la faille. Le choix du site est basé sur une approche géologique et géomorphologique, parfois complétée par des études géophysiques de surface (profils sismiques, imagerie radar, imagerie électrique, etc.).
De nombreuses études paléosismologiques ont été réalisées dans le monde sur des failles particulièrement actives : décrochement de San Andreas aux États-Unis , décrochement Nord-Anatolien en Turquie, décrochements japonais, chevauchements himalayens, failles normales de la péninsule italienne. Cette approche a aussi été utilisée sur des failles d’activité plus modérée : faille inverse de la Trévaresse en France (responsable du séisme de 1909 en Provence) ou faille de Bree en Belgique.
Après certains tremblements de terre, on peut observer d’autres types d’effets en surface que l’émergence de la faille. Certaines conditions particulières font que les sédiments superficiels sont désorganisés par la propagation des ondes sismiques, notamment lorsqu’ils sont gorgés d’eau. Ces désordres sont pour l’essentiel des liquéfactions et ils ont été décrits dans des milieux sédimentaires variés (lacustre, fluviatile, littoral ou estuarien). Dans le Centre-Est des États-Unis, de grands tremblements de terre en 1811-1812 ont causé ce type de perturbations sur des surfaces supérieures à 5 000 km2 (https://earthquake.usgs.gov/ ). Le passage des ondes sismiques peut aussi causer des instabilités sur des versants et engendrer des glissements de terrain. En 2002, le grand séisme de Denali (Alaska) a provoqué de remarquables glissements de terrain depuis la montagne sur le Black Rapids Glacier (http://gallery.usgs.gov/sets/2002_Denali_Fault_Earthquake). On peut également ranger dans la catégorie des études paléosismologiques celles dont les cibles sont les dépôts littoraux apportés par les tsunamis d’origine sismique.
Bases de données
Il existe de nombreuses bases de données en accès libre dans le monde, rassemblant les indices de paléoséismes et les informations sur les failles actives les ayant générées, avec par exemple :
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États-Unis : Quaternary Fault and Fold Database of the United States (« Base de données des failles quaternaires et des plissements des États-Unis ») ;
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France : Néopal, une base de données des déformations récentes et des paléoséismes ;
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Italie : Database of Individual Seismogenic Sources (« Base de données des sources sismogéniques ») ;
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Japon : Active fault database of Japan (« Base de données des failles actives du Japon ») ;
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Nouvelle-Zélande : New Zealand Active Faults Database (« Base de données des failles actives en Nouvelle-Zélande »).
Notes et références
- James P. McCalpin (Ed) (1996). Paleoseismology. Academic Press, International Geophysics Series, volume 62, 588 pages.
- (en) James P. McCalpin, Paleoseismology, Elsevier, , p. 25.
- (en) J.T. Engelder, « Microscopic Wear Grooves on Slickensides: Indicators of Paleoseismicity », Journal of Geophysical Research, vol. 79, no 29, , p. 4387-4392.
- (en) James P. McCalpin, Paleoseismology, Elsevier, , p. 26.
- (en) James P. McCalpin, Paleoseismology, Elsevier, , p. 27.
- Sieh K.E. (1978). Prehistoric large earthquakes produced by slip on San Andreas fault at Pallett Creek, California. JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH, 83 (NB8), pp 3907-3939.
- Rockwell T., Barka A., Dawson T., Akyuz S. & Thorup K. (2001). Paleoseismology of the Gazikoy-Saros segment of the North Anatolia fault, northwestern Turkey: Comparison of the historical and paleoseismic records, implications of regional seismic hazard, and models of earthquake recurrence. JOURNAL OF SEISMOLOGY, 5 (3), pp 433-448.
- Tsutsumi H., Okada A., Nakata T., Ando M. & Tsukuda T. (1991). Timing and displacement of Holocene faulting on the Median Tectonic Line in Central Shikoku, Southwest Japan. JOURNAL OF STRUCTURAL GEOLOGY, 13 (2), pp 227-233.
- Lavé J., Yule D., Sapkota S., Basant K., Madden C., Attal M. & Pandey R. (2005). Evidence for a great medieval earthquake (approximate to 1100 AD) in the Central Himalayas, Nepal. SCIENCE, 307 (5713), pp 1302-1305.
- Pantosti D., Schwartz D.P. & Valensise G. (1993). Paleoseismology alont the 1980 surface rupture of the Irpinia fault – implications for earthquake recurrence in the southern Apennines, Italy. JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SOLID EARTH, 98 (B4).
- Chardon D., Hermitte D., Nguyen F. & Bellier O. (2005). First paleoseismological constraints on the strongest earthquake in France (Provence) in the twentieth century. GEOLOGY, 33 (11), pp 901-904.
- Camelbeeck T. & Meghraoui M. (1998). Geological and geophysical evidence for large palaeo-earthquakes with surface faulting in the Roer Graben (northwest Europe). GEOPHYSICAL JOURNAL INTERNATIONAL, 132 (2), pp 347-362.
- « earthquake.usgs.gov/hazards/qf… »(Archive.org • Wikiwix • Archive.is • Google • Que faire ?).
- (ja) « ドM熟女ざかり », sur ドM熟女ざかり (consulté le ).
- « diss.rm.ingv.it/diss/ »(Archive.org • Wikiwix • Archive.is • Google • Que faire ?).
- « riodb02.ibase.aist.go.jp/activ… »(Archive.org • Wikiwix • Archive.is • Google • Que faire ?).
- « GNS Science - Active Faults Database », sur gns.cri.nz (consulté le ).
Voir aussi
Bibliographie
(en) James P. McCalpin, Paleoseismology, Elsevier, , 629 p.
Articles connexes
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Portail de la géologie
Auteur: www.NiNa.Az
Date de publication:
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Cet article est une ebauche concernant la sismologie et l histoire La paleosismologie est l etude des traces laissees dans les depots geologiques recents par d anciens forts seismes Elle a pour objectif d identifier et de caracteriser ces seismes et permet de completer notre connaissance de la sismicite au dela de la periode instrumentale dernier siecle et historique au mieux le dernier millenaire en France Cette discipline contribue ainsi aux evaluations d alea sismique voir Sismologie qui prennent en compte la frequence et la taille des tremblements de terre sur des periodes de plusieurs dizaines de milliers d annees Ces seismes anciens sont appeles paleoseismes en complement des seismes historiques connus par l analyse des archives decrivant leurs effets et des seismes instrumentaux enregistres par les reseaux de stations sismologiques depuis environ un siecle PaleosismologieSeismites de l Ordovicien superieur nord du Kentucky Etats Unis Partie deSismologiePratique parPaleosismologue d ObjetPaleoearthquake d modifier modifier le code modifier Wikidata A la surface du globe l expression des seismes est double le mouvement vibratoire du sol du a la propagation des ondes sismiques generees par la rupture le long de la faille qui provoque l essentiel des dommages et victimes l emergence de la rupture jusqu en surface si le seisme est suffisamment important ce qui peut modifier notablement le paysage Elements historiquesLa paleosismologie s est developpee a la fin du XIX e siecle dans les pays a forte sismicite et possedant des infrastructures scientifiques importantes grace a des scientifiques qui commencent a comprendre la relation entre faille et seisme etudes en 1886 d en sur les seismes en Nouvelle Zelande en 1893 de Bunjiro Koto sur les seismes au Japon recherches en 1890 de Grove Karl Gilbert et en 1908 d Andrew Lawson aux Etats Unis Cette relation est modelisee en 1910 avec la theorie du rebond elastique du geodesien en La paleosismologie emerge en tant que discipline scientifique dans les annees 1960 et 1970 les Russes N A Florensov et V P Solonenko sont parmi les premiers a proposer une methode paleosismologique Le terme de paleosismologie apparait pour la premiere fois dans un article de J T Engelder en 1974 Le sismologue en influence profondement le developpement de la paleosismologie moderne aux Etats Unis a la fin des annees 1970 TechniqueLa methode consiste principalement a identifier le long d une faille connue ou presumee active une zone ou la sedimentation est suffisamment continue et recente pour avoir pu enregistrer les deformations de surface associees a un voire plusieurs seismes En pratique on realise une tranchee pour acceder aux deformations decalages fissures plissements affectant les formations geologiques recentes Les leves faits sur les parois de la tranchee sont effectues avec une precision qui s apparente a celle des methodes archeologiques Les decalages des sediments observes dans les tranchees permettent d estimer la magnitude des seismes La datation des depots successifs permet d estimer les dates d occurrence de ces seismes et de contribuer a la reconstitution de l histoire sismique de la faille Le choix du site est base sur une approche geologique et geomorphologique parfois completee par des etudes geophysiques de surface profils sismiques imagerie radar imagerie electrique etc De nombreuses etudes paleosismologiques ont ete realisees dans le monde sur des failles particulierement actives decrochement de San Andreas aux Etats Unis decrochement Nord Anatolien en Turquie decrochements japonais chevauchements himalayens failles normales de la peninsule italienne Cette approche a aussi ete utilisee sur des failles d activite plus moderee faille inverse de la Trevaresse en France responsable du seisme de 1909 en Provence ou faille de Bree en Belgique Apres certains tremblements de terre on peut observer d autres types d effets en surface que l emergence de la faille Certaines conditions particulieres font que les sediments superficiels sont desorganises par la propagation des ondes sismiques notamment lorsqu ils sont gorges d eau Ces desordres sont pour l essentiel des liquefactions et ils ont ete decrits dans des milieux sedimentaires varies lacustre fluviatile littoral ou estuarien Dans le Centre Est des Etats Unis de grands tremblements de terre en 1811 1812 ont cause ce type de perturbations sur des surfaces superieures a 5 000 km2 https earthquake usgs gov Le passage des ondes sismiques peut aussi causer des instabilites sur des versants et engendrer des glissements de terrain En 2002 le grand seisme de Denali Alaska a provoque de remarquables glissements de terrain depuis la montagne sur le Black Rapids Glacier http gallery usgs gov sets 2002 Denali Fault Earthquake On peut egalement ranger dans la categorie des etudes paleosismologiques celles dont les cibles sont les depots littoraux apportes par les tsunamis d origine sismique Bases de donneesDans le meme musee ile d Awaji Japon une section au travers de la faille montre qu elle met en contact des terrains de natures tres differentes ce qui illustre la longue histoire sismique de la faille Ce genre de section est typiquement celui offert par les tranchees d etude paleosismique On retrouve ici en coupe un des 2 escarpements crees en 1995 Il existe de nombreuses bases de donnees en acces libre dans le monde rassemblant les indices de paleoseismes et les informations sur les failles actives les ayant generees avec par exemple Etats Unis Quaternary Fault and Fold Database of the United States Base de donnees des failles quaternaires et des plissements des Etats Unis France Neopal une base de donnees des deformations recentes et des paleoseismes Italie Database of Individual Seismogenic Sources Base de donnees des sources sismogeniques Japon Active fault database of Japan Base de donnees des failles actives du Japon Nouvelle Zelande New Zealand Active Faults Database Base de donnees des failles actives en Nouvelle Zelande Notes et referencesJames P McCalpin Ed 1996 Paleoseismology Academic Press International Geophysics Series volume 62 588 pages en James P McCalpin Paleoseismology Elsevier 2009 p 25 en J T Engelder Microscopic Wear Grooves on Slickensides Indicators of Paleoseismicity Journal of Geophysical Research vol 79 no 29 1974 p 4387 4392 en James P McCalpin Paleoseismology Elsevier 2009 p 26 en James P McCalpin Paleoseismology Elsevier 2009 p 27 Sieh K E 1978 Prehistoric large earthquakes produced by slip on San Andreas fault at Pallett Creek California JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH 83 NB8 pp 3907 3939 Rockwell T Barka A Dawson T Akyuz S amp Thorup K 2001 Paleoseismology of the Gazikoy Saros segment of the North Anatolia fault northwestern Turkey Comparison of the historical and paleoseismic records implications of regional seismic hazard and models of earthquake recurrence JOURNAL OF SEISMOLOGY 5 3 pp 433 448 Tsutsumi H Okada A Nakata T Ando M amp Tsukuda T 1991 Timing and displacement of Holocene faulting on the Median Tectonic Line in Central Shikoku Southwest Japan JOURNAL OF STRUCTURAL GEOLOGY 13 2 pp 227 233 Lave J Yule D Sapkota S Basant K Madden C Attal M amp Pandey R 2005 Evidence for a great medieval earthquake approximate to 1100 AD in the Central Himalayas Nepal SCIENCE 307 5713 pp 1302 1305 Pantosti D Schwartz D P amp Valensise G 1993 Paleoseismology alont the 1980 surface rupture of the Irpinia fault implications for earthquake recurrence in the southern Apennines Italy JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH SOLID EARTH 98 B4 Chardon D Hermitte D Nguyen F amp Bellier O 2005 First paleoseismological constraints on the strongest earthquake in France Provence in the twentieth century GEOLOGY 33 11 pp 901 904 Camelbeeck T amp Meghraoui M 1998 Geological and geophysical evidence for large palaeo earthquakes with surface faulting in the Roer Graben northwest Europe GEOPHYSICAL JOURNAL INTERNATIONAL 132 2 pp 347 362 earthquake 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