Séismes en mer d’Alboran : quand les plaques tectoniques Afrique et Eurasie se rencontrent

Mardi, 6 septembre 2016

La fréquence et l’intensité des séismes sous-marins enregistrées en mer d’Alboran témoignent de la convergence entre les plaques tectoniques Afrique et Eurasie. En combinant images bathymétriques du fond marin et données de sismique réflexion à haute résolution, une équipe internationale vient de mieux décrire les processus géologiques mis en l’œuvre au niveau de cette frontière de plaques. Ces travaux, menés par des chercheurs français de l’Institut des sciences de la Terre de Paris (ISTeP : CNRS / UPMC), du laboratoire Geoazur (CNRS / IRD / OCA / Université Nice Sophia Antipolis), du laboratoire IUEM (Université Européenne de Bretagne, Brest), et par des chercheurs espagnols et marocains du CSIC-ICM (Barcelone) et de l’Université Mohammed V (Rabat), ont été publiés dans la revue Tectonophysics et Basin Research.

Entre le Maroc et l’Espagne, la région du Sud de la mer d’Alboran est l'une des régions les plus sismiquement actives de la Méditerranée occidentale. Elle a connu des tremblements de terre de magnitude Mw supérieure à 6 en 1994, en 2004 et plus récemment le 25 janvier 2016. La communauté scientifique pense depuis un certain temps que cette activité sismique est la conséquence de la convergence des plaques tectoniques Afrique et Eurasie. Au niveau de la mer d’Alboran, la frontière entre ces plaques semble être diffuse, mal localisée, il était donc important de mener des études visant à caractériser le sous-sol pour mieux comprendre les processus géologiques mis en œuvre dans cette région.

Pour « voir » les structures du fond marin, on utilise d’une part la méthode de sismique réflexion, qui est devenue de plus en plus efficace dans la représentation des caractéristiques du sous-sol. D’autre part, on utilise aussi l’imagerie bathymétrique, qui dans les deux dernières décennies, a connu une croissance exponentielle dans l’amélioration de sa couverture et de sa résolution.

Ces 5 dernières années, ces progrès en imagerie acoustique ont été appliqués en mer d’Alboran avec toute une série de campagnes océanographiques montrées sur la figure 1 (CNRS-INSU MARLBORO-1 en 2011, CONTOURIBER en 2011, CNRS-INSU MARLBORO-2 en 2012, et Eurofleets SARAS en 2012).

Dans cette étude, les chercheurs français, espagnols et marocains ont combiné ces nouvelles données bathymétriques aux données les plus récentes de sismique réflexion à très haute résolution. Ces travaux offrent une vision nouvelle et plus détaillée des structures actives. Il semble en effet que cette zone soit un segment de la convergence des plaques tectoniques Afrique et Eurasie. La rupture initiale du séisme de janvier 2016 semble s’être propagée le long de la faille majeure décrochante senestre d’Al-Idrissi (Figure 2 et Video).

Ce travail a été financé par le programme Actions Marges, le LabexMER "Investment for the future" (ANR-10-LABX-19-01), le programme EUROFLEETS (FP7/2007-2013; n°228344), projet FICTS-2011-03-01. Les programmes espagnols CONTOURIBER, MONTERA, TOPOMED, MOWER, et IGCP 619. Cette étude s’intègre dans le groupe « Continental Margins Research Group (CMRG) ». Le CNRS-INSU a permis l’accès aux équipements océanographiques français.


Figure 1. Plan de position des campagnes au sud de la mer d’Alboran : Campagne SARAS à bord du N/O Ramon Margalef, campagne Marlboro-1 à bord du N/O Côte de la Manche et campagne Marlboro-2 à bord du N/O Téthys II. Données bathymétriques : projet CONTOURIBER (G. Ercilla); campagnes Marlboro et SARAS ([d'Acremont et al., 2014]; http://dx.doi.org/10.17600/12450090; http://dx.doi.org/10.17600/11480100). Encart: position de la Trans Alboran Shear Zone (TASZ).


Figure 2. A: Carte structurale avec les épicentres des séismes liés à la crise sismique de fin janvier 2016, dans la région d’Al Hoceima (Maroc) et du Sud de la mer d’Alboran. Catalogue de la sismicité d’après Insituto Geografico Nacional (http://www.ign.es). Cercles colorés : épicentres des séismes; le décalage entre les épicentres et les structures cartographiés sur le fond marin résulterait de l’imprécision de la localisation préliminaire des épicentres. Ligne épaisse en tirets : position de la ligne sismique montré en C. B: Bathymétrie ombrée au niveau du mont Francesc Pages; flèches jaunes : trace des failles sur le fond marin. C: vue 3D du zoom B. La section verticale montre la ligne de sismique réflexion SARAS2P09. Traits rouges: failles interprétées; triangle jaune : trace des failles sur la vue 3D. A terre: altimétrie satellitaire SRTM (http://topex.ucsd.edu/www_html/srtm30_plus.html). En mer: données bathymétriques Marlboro-2, SARAS et données EMODnet (http://www.emodnet-bathymetry.eu). © Modifié d’après d’Acremont et al. 2014 ; Lafosse et al. 2016.

Visualisation sur fond de carte structurale et bathymétrique de l’apparition successive des épicentres des répliques depuis le séisme principal enregistré le 25 janvier 2016 (04h22 UT), catalogue des séisme enregistrés par le CNRST du 01/01/2016 au 18/05/2016. Voir légendés sur Figure 2. Disparition des évènements passés avec une échelle de temps non-constante qui tient compte du nombre d'évènements, permettant de mieux visualiser la distribution et la propagation de la rupture. © Modifié d’après d’Acremont et al. 2014 ; Lafosse et al. 2016.

Source(s): 

Lafosse, M., E. d’Acremont, A. Rabaute, B. M. de Lépinay, A. Tahayt, A. Ammar, C. Gorini (2016),
Plio-Quaternary tectonic evolution off Al Hoceima, Moroccan Margin of the Alboran Basin,
Basin Research, DOI: 10.1111/bre.12185.

Contact(s):
  • Christian Gorini, Institut des sciences de la Terre Paris (ISTEP : CNRS / Université Pierre et Marie Curie)
    christian [dot] gorini [at] upmc [dot] fr, 01 44 27 50 39
  • Elia d'Acremont, Institut des sciences de la Terre Paris (ISTEP : CNRS / Université Pierre et Marie Curie)
    elia [dot] dacremont [at] upmc [dot] fr, 01 44 27 52 57

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