Sismotectonique et comportement sismique du relais transpressif de la faille du Levant : Rôles et effets des branches de failles sur l'aléa sismique au Liban

Seismotectonics and seismic behaviour of the Lebanese restraining bend : roles and effects of the fault branches on the seismic hazard of Lebanon

• Auteur / Autrice : Tony Nemer
• Direction : Mustapha Meghraoui
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géophysique
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Paléosismologie

Tectonique

Liban

Failles (géologie)

Résumé

La faille du Levant s’étend sur une longueur d’environ 1000 km entre le Golf d’Aqaba et le sud-est de la Turquie. Elle forme un relais transpressif connu comme « Lebanese restraining bend » (LRB). Au niveau de LRB, la faille du Levant se divise en 5 branches de failles dont la faille de Yammouneh qui est la branche principale. Ce travail porte sur l’étude des quatre branches de failles auxiliaires du point de vue structure, tectonique active et paléosismologie, et a pour objectif une meilleure compréhension du comportement de ces failles et une évaluation de l’aléa sismique. La faille de Roum est associée à des escarpements de faille et des bourrelets transpressifs attestant des ruptures cosismiques récentes. Une excavation paléosismologique présente une zone de faille complexe, et un minimum de 4 grands évènements sismiques durant les derniers 10000 ans. Le dernier tremblement de terre ayant eu lieu sur cette faille était probablement celui du 1 janvier 1837 (Ms ~ 7. 1). Les failles de Rachaya et de Serghaya sont associées à la présence des différentes expressions géomorphologiques qui indiquent des ruptures de surface récentes. Des investigations paléosismologiques le long des 2 failles présentent des évidences de tectonique récente avec des zones de cisaillement. Ces 2 failles constituent ensemble un système de faille actif qui était probablement à l’origine de la séquence des séismes des 30 octobre et 25 novembre 1759 (Ms ~ 6. 6 et 7. 4). Peu de cisaillement est trouvé le long de la faille de Hasbaya qui ne montre aucun signe d’activité tectonique récente affectant des dépôts Pléistocènes supérieurs. Le LRB constitue une structure d’affleurement positif le long de la faille du Levant où les différentes structures se connectent et des mouvements de la croûte en blocs ont lieu. Une évaluation déterministe de l’aléa sismique de la région d’étude indique que les futurs tremblements de terre auraient des conséquences sérieuses vis-à-vis du mouvement du sol.

The Dead Sea Transform Fault (DSTF) extends for about 1000 km between the Gulf of Aqaba and southeast Turkey. It bends rightward and forms the Lebanese restraining bend (LRB). Within this bend, the main fault splays into 5 fault branches, of which only the Yammouneh fault is through-going and represents the main continuation of the DSTF across the bend. In this work, we study the 4 auxiliary fault branches from the structural, active tectonic and palaeoseismic view points, in order to understand their tectonic behaviours and assess their seismic hazard. The Roum fault is associated with fresh fault scarps and pressure ridges which attest for recent coseismic ruptures. A palaeoseismic excavation shows a complex fault zone with several rupture strands, and a minimum of 4 large seismic events with surface ruptures during the last ~10000 years. The last seismic event along it was most probably to the 1 January 1837 (Ms ~ 7. 1) earthquake. The Rachaya and Serghaya faults are associated with the presence of different geomorphic expressions that are direct manifestations of young surface-rupture displacements. Palaeoseismic investigations along both faults show their current faulting activity and indicate the earthquake recurrence along them. They constitute a single fault system that is tectonically active and found associated with the 30 October – 25 November 1759 (Ms ~ 6. 6 and 7. 4) earthquake sequence. Little and intermittent faulting is found along the Hasbaya fault that does not show signs of tectonic activity that affects Late Pleistocene deposits. The LRB constitutes a positive flower structure along the DSTF, whereby a structural interconnection of the different faults and folds takes place together with block movements. A deterministic seismic hazard evaluation of the study area indicates that future earthquakes will have drastic ground-motion effects.