SÉISMES ET SISMOLOGIE Prédiction des séismes
Les transitoires de déformations : une approche mécanique et probabiliste
Pour arriver à intégrer l'information apportée par ces anomalies potentiellement corrélées à un séisme à venir, il faut prendre une approche différente, et considérer ces anomalies (essaims sismiques, glissements lents, circulation d'eau, trémors tectoniques...) comme des marques d'instabilité de la croûte terrestre (zones d'instabilité), qui peuvent perturber mécaniquement ou hydrauliquement la zone où elles se développent (changement des contraintes et de la pression d'eau). Ces anomalies et ces instabilités étant souvent couplées entre elles – par exemples, des glissements lents non détectés le long des failles pouvant générer des trémors ou des microséismes observables –, il faut analyser la capacité perturbatrice non seulement du processus transitoire observé (trémor ou microséisme), mais aussi celle de l'éventuel transitoire caché, trahi par ses effets secondaires. La capacité de déclenchement de ces transitoires cachés pourrait être bien supérieure. Pouvoir dire si tel essaim sismique est déclenché par un glissement lent, ou par une surpression de fluide, et de quelle ampleur, reste un véritable défi observationnel et scientifique. Si l'on a directement une mesure du glissement (asismique ou sismique), on peut estimer sa capacité de déclenchement de grands séismes en son voisinage. Par exemple, les grands glissements transitoires (environ 10 cm) qui accompagnent les trémors tectoniques dans la région de Cascadia (nord-ouest de l'Amérique du Nord) et durent une dizaine de jours, dans la partie profonde du contact de la subduction, multiplient par 20 la probabilité journalière de déclenchement des grands séismes de subduction (magnitude 8).
On peut aussi s'inspirer des résultats des modèles mécaniques qui décrivent la capacité perturbatrice des séismes eux-mêmes, pour la généraliser aux autres instabilités. Cette capacité qu'ont les séismes de se déclencher les uns les autres est connue depuis longtemps, et fut tout d'abord formalisée par le Japonais Fusakichi Omori (1868-1923), à la fin du xixe siècle, qui établit que le nombre journalier de séismes – ou « répliques » – succédant à tout séisme décroît en fonction inverse du temps. Il est par ailleurs établi que la distribution des magnitudes des séismes est la même pour les répliques que pour les séismes « indépendants », en divisant par dix le nombre de séismes au-dessus d'une magnitude donnée, lorsque que l'on gagne un point de magnitude (fig. 2). De plus, statistiquement, un séisme de magnitude M déclenche en moyenne une réplique de magnitude supérieure ou égale à M-1, et donc une dizaine de séismes de magnitude supérieure à M-2, une centaine de séismes de magnitude supérieure à M-3, etc. Mais une généralisation de cette loi – encore hypothétique – suggérerait aussi qu'un tel séisme puisse produire 0,1 séisme de magnitude M (1 fois sur 10), ou 0,01 séisme de magnitude M+1 (1 fois sur 100). Dans ce dernier cas, heureusement très rare, le premier séisme pourrait être vu comme « précurseur » (fig. 3). Enfin, une dernière information, spatiale, vient compléter ces lois d'interactions : la capacité « déclenchante » décroît rapidement avec la distance au premier séisme. Ce qui explique la concentration des répliques observée au voisinage de la zone de rupture principale et que les « précurseurs » soient proches des grands séismes associés.
Relation de Gutenberg-Richter (distribution des magnitudes)
Encyclopædia Universalis France
Statistique des répliques et lien avec les cascades et les précurseurs sismiques
Encyclopædia Universalis France
Des modèles mécaniques similaires sont en cours de développement pour les transitoires non sismiques (les glissements lents silencieux). La magnitude y est remplacée par la notion équivalente d'énergie de déformation et les lois d'influence temporelle et spatiale doivent être ajustées au processus. L'observation d'un transitoire pourrait[...]
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Écrit par
- Pascal BERNARD : physicien à l'Institut de physique du globe de Paris
. In Encyclopædia Universalis []. Disponible sur : (consulté le )
Médias
Le séisme de Maule (Chili) de 2010 dans le contexte des ruptures historiques
Encyclopædia Universalis France
Prévision d'un séisme à moyen terme dans le nord du Chili
Encyclopædia Universalis France
Séismes et électrofiltration
Encyclopædia Universalis France
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Voir aussi
- ONDES SISMIQUES
- EAUX SOUTERRAINES
- PRÉVISION ET PRÉDICTION DES SÉISMES
- ÉLECTROFILTRATION
- CATASTROPHES NATURELLES
- CHAMP ÉLECTROMAGNÉTIQUE
- FAILLES
- HONSHŪ
- CONTRAINTES, mécanique
- SISMOLOGIE
- SISMICITÉ ou SÉISMICITÉ
- SISMIQUES ZONES
- TREMBLEMENT DE TERRE
- MAGNITUDE, sismologie
- JAPON, géologie
- DÉFORMATION DES ROCHES
- GPS (Global Positioning System)
- CONSTRUCTIONS PARASISMIQUES
- RISQUES NATURELS
- IZMIT SÉISME D' (1999)
- TRÉMOR TECTONIQUE
