SÉISMES ET SISMOLOGIE Sismicité et tectonique des plaques

Les différents types de limites de plaques

Dorsales océaniques

Le cas le plus simple est celui des dorsales océaniques. La sortie de matière chaude provenant de l'intérieur et son refroidissement engendrent des contraintes d'extension. Des failles normales sont disposées symétriquement par rapport à l'axe de la dorsale. La sismicité est superficielle et la magnitude n'excède pas 6.

Dans quelques cas, les dorsales émergent (Djibouti, Islande). Il est alors possible de les étudier de près. Le réseau sismologique déployé dans la région de Djibouti a permis de connaître la sismicité dans cette zone et même d'étudier une crise sismique associée à une éruption fissurale.

Dans d'autres cas, la croûte continentale n'est pas complètement séparée, le processus n'ayant pas encore abouti ou étant stoppé (fossé rhénan).

Failles transformantes

En général on appelle failles transformantes les grands décrochements qui relient deux segments de dorsales ou deux régions de subduction. Elles correspondent aux limites de deux plaques où le déplacement relatif s'effectue parallèlement à la frontière commune. Des exemples caractéristiques sont fournis par la faille de San Andreas en Californie ou les failles d'El Pilar et de Boconó au Venezuela. La sismicité y est superficielle, ne dépassant pas une profondeur de 15 à 20 kilomètres, et elle indique bien que les surfaces de rupture sont plutôt verticales. Néanmoins, on peut trouver des situations plus complexes si la faille change de direction. C'est le cas de la faille de San Andreas, au nord de Los Angeles. Le changement de direction y produit un blocage de la faille et des contraintes de type compressif, responsables des tremblements de terre de San Fernando (1971, M_S = 6,4) du côté ouest et de Kern County (1956, M_S = 7,6) à l'est, mettant en jeu l'un et l'autre des failles inverses. Au contraire, si le changement se fait dans la direction opposée, le coulissage conservant le même sens le long de la faille, des pull-apart basins ou bassins en extension apparaissent, comme ceux qui sont connus le long de la faille de Boconó.

Une autre source de complexité peut être trouvée en cas de ramification de la faille, comme cela se produit dans la région de San Francisco au nord de Hollister, ou bien lorsque la faille de Boconó se divise en trois branches au sud de Mérida, le mouvement total entre plaques étant alors distribué sur les différents éléments.

Mais la propriété la plus remarquable concernant les grands séismes est qu'ils semblent avoir lieu d'une façon systématique et régulière sur les mêmes tronçons de la faille. C'est ainsi que la notion de tremblement de terre caractéristique devient importante dans les estimations du risque sismique.

Convergence de plaques

Convergence océan-océan

Le cas le plus simple de convergence entre plaques est celui de deux lithosphères océaniques. La sismicité permet de définir l'interface suivant laquelle s'effectue le déplacement (plan de Benioff). Pour ce type de convergence, l'angle de subduction est supérieur à 50 ⁰. Dans quelques cas, la sismicité se présente sous forme de deux plans parallèles, l'un correspondant à l'interface proprement dite, l'autre étant situé à l'intérieur de la plaque plongeante. Les mécanismes au foyer varient le long de la subduction en profondeur, correspondant successivement à une déformation extensive due à la flexion de la plaque avant sa plongée près de la fosse, puis à la friction contre la plaque chevauchante, produisant des séismes de magnitude en général très élevée, et enfin aux effets gravitationnels de la plaque plongeant dans un milieu moins dense. Une activité sismique de faible profondeur est associée aux arcs insulaires.

Un exemple de convergence océan-océan est donné par la subduction caraïbe,[...]

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Écrit par

Roland GAULON : physicien adjoint à l'Institut de physique du globe de Paris
Jean-Pierre ROTHÉ : professeur honoraire à l'université de Strasbourg

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Pour citer cet article

Roland GAULON, Jean-Pierre ROTHÉ, « SÉISMES ET SISMOLOGIE - Sismicité et tectonique des plaques », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le . URL :

« SÉISMES ET SISMOLOGIE - Sismicité et tectonique des plaques ». Dans Encyclopædia Universalis [en ligne]. Consulté le sur

Encyclopædia Universalis, s.v. « SÉISMES ET SISMOLOGIE - Sismicité et tectonique des plaques », Consulté le ,

Médias

Tremblement de terre à Skopje

Chris Ware/ Hulton Archive/ Getty Images

Sismicité de la France

Encyclopædia Universalis France

Briançonnais : épicentres des séismes de 1977

Encyclopædia Universalis France

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