Sismotectonique et identification des sources sismiques en domaine à déformation lente : Cas des Pyrénées Occidentales et des Alpes du Nord (France).Le tsunami créé par le séisme de Zemmouri (Mw=6.9,Algérie) du 21 Mai 2003

Seismotectonic and seismic source identification in slow deformation area : Example of Occidental Pyrenees and North Alps (France).The tsunami triggered by the May 21 2003 Zemmouri earthquake (Mw=6.9,Algeria)

• Auteur / Autrice : Pierre-Jean Alasset
• Direction : Mustapha Meghraoui, Michel Cara
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géophysique
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Haute-Savoie (France)

Pyrénées-Atlantiques (France)

France

Holocène

Algérie

Tsunamis

Séismes

Tectonique

Résumé

L'identification des failles actives en domaine à déformation lente est un exercice difficile et nécessaire à la connaissance de l'aléa sismique d'une région. En France métropolitaine, les failles à l'origine des séismes destructeurs sont inconnues et nous avons choisi d'appliquer une approche qui combine la géomorphologie, la paléosismologie, la géophysique de surface, la sismicité historique et le calcul des paramètres à la source dans deux zones sismiques (les Pyrénées Occidentales et les Alpes de Haute-Savoie). Dans chaque zone, nous avons étudié 4 séismes d'intensité Io ≥ VII. L'étude des données macrosismiques nous permet de leur affecter une magnitude, en reliant intensité et magnitude. L'approche paléosismologique a favorisé l'identification de la faille de Lourdes dans les Pyrénées avec une longueur de 50 km subdivisée en 3 sous-segments, un dernier séisme probable entre 2918 et 4221 BC, et une vitesse de l'ordre de 0,2 mm/an. Dans les Alpes du Nord, la Faille de Remuaz près de Chamonix présente des stries récentes, post-glaciaires, dont le mouvement en faille normale sénestre est en accord avec les enregistrements obtenus à la station de Goettingen lors du séisme d'Avril 1905. Cette faille de ~ 10 km de long, est probablement l'une des causes de l'activité sismique de la région et possèderait une vitesse de glissement de l'ordre de 0,3 mm/an. La deuxième partie de la these concerne le séisme du 21 Mai 2003, de magnitude Mw 6,9, qui a affecté la côte algérienne provoquant un soulèvement côtier de ~ 55 cm le long de la zone épicentrale et un tsunami avec des vagues atteignant 1 à 2 mètres de hauteur aux Iles Baléares. A partir des 5 sources sismiques différentes publiées dans la littérature, nous avons modélisé pour chacune d'entre elles, la génération et la propagation du tsunami. Les données et les observations récoltées sur la côte algérienne sont expliquées par une source peu profonde (< 8 km) proche de la côte, avec une magnitude de 6,9.

The identification of the active faults in regions of slow deformation is a difficult and necessary task to address the seismic hazard assessment. In France, the active faults at the origin of damaging earthquakes are unknown and we chose to apply an approach which combines the geomorphology, paleoseismology, surface geophysics, historical seismicity and calculation of the source parameters in two seismic zones (the Western Pyrenees and the Alps of Haute-Savoie). 4 earthquakes with Io ≥ VII were selected in each studied zone. The analysis of macroseismic data enables us to assign a magnitude to the selected seismic event, linking intensity and magnitude. Application of the paleoseismological approach helps us identifying the E-W trending Lourdes fault in the Pyrenees with a 50-km long rupture subdivided in 3 sub-segments, and a last earthquake probably between 2918 and 4221 BC, and a slip rate of ~ 0. 2 mm/yr. The fault of Remuaz in the northern Alps presents recent postglacial striations showing left-lateral normal faulting in agreement with the inversion of seismic records of the April 1905 earthquake obtained at the Goettingen station. This ~ 10-km fault length probably participates to the origin of the seismic activity of the region and could have a slip rate of ~ 0. 3 mm/yr. The second part of the thesis concern the earthquake of May 21, 2003, magnitude Mw 6. 9, which has affected the Algerian coast. The earthquake caused an average coastal uplift of ~ 0. 55 m along the epicentral area and a tsunami with waves reaching 1 to 2 meters height that affected the Balearic Islands. The generation and propagation of tsunami was modelled using 5 different seismic sources published in the literature. The different data and other observations collected in the epicentral area show that a shallow source (< 8-km-depth) close to the shoreline with an Mw 6. 9 provides a good fit to the dataset and the field observations.