Déficit de séismes et aléa sismique le long de la faille du Levant

Mercredi, 27 juin 2018

Les chercheurs de l’Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP), en collaboration avec des scientifiques du Ministry of Energy and Mineral Resources de Jordanie et de la National Central University de Taïwan ont estimé le déficit de glissement accumulé le long de la faille du Levant à partir de données paléosismologiques. Ce déficit, d’au minimum 2m, est élevé et homogène tout le long de la faille, renforçant l’idée que cette faille rompt lors de crises sismiques de courtes durées séparées par des périodes plus longues de chargement des contraintes, et que l’on pourrait être en train de se rapprocher d’une telle crise. Cette étude est publiée dans la revue Nature-Scientific Reports du 14 mars 2018.

La faille du Levant, aussi appelée faille de la Mer Morte, est l'une des failles majeures de la Méditerranée Orientale. Ce décrochement accommode le déplacement de la plaque arabique vers le nord par rapport au bloc Sinaï, à une vitesse de 5 mm/an. La sismicité instrumentale au cours des dernières décennies est modérée, à l’exception du séisme de magnitude Mw 7.3 qui s’est produit dans le golfe d'Aqaba en 1995. La longueur exceptionnelle des archives historiques et préhistoriques fait de cette région un endroit particulièrement adapté pour l’étude des séquences sismiques, en s’appuyant sur les archives et sur l’enregistrement paléosismologique, afin de déterminer le temps de retour des grands séismes le long de la faille du Levant.  


Cartographie du mur sud de la tranchée de Taybeh, en Jordanie. En utilisant les différent indices de rupture, 11 séismes peuvent être identifiés sur une période d’environ 2000 ans. Crédits : Lefevre et al., 2018.


Extrait de photographie satellite montrant la position de la faille qui traverse un cône alluvial. La faille est recouverte par des sédiments et ne peut être reconnues que du fait de la présence de petits relais compressifs qui pointent à travers les sédiments et qui s’alignent sur la trace de la faille. Crédits : Lefevre et al., 2018.
 

Afin de contraindre l’histoire sismique de cette faille les chercheurs ont réalisé une tranchée paléosismologique le long de la section sud de la faille, dans le Wadi Araba, une région peu peuplée où les données sur la sismicité historique restaient limitées. En associant ces nouveaux résultats sur la localisation de séismes historiques avec une grande quantité de données historiques, archéologiques, et paleosismologiques disponibles dans la région, cela a permis aux chercheurs de construire un catalogue complet de sismicité, indiquant non seulement la localisation des séismes passés, mais également leur extension latérale. 

Le catalogue obtenu indique que la faille connaît des crises sismiques qui durent environ 150 à 200 ans, durant lesquels l’ensemble des segments de la faille rompent en cascade, séparées par des périodes de quiescence plus longues de l’ordre de 400 ans. Ce comportement est appelé clustering temporel. 


Vue de la tranchée au travers du cone alluvial, au milieu des champs de céréales. La succession verticale des unités sédimentaires est bien visible au premier plan. Crédits photo : Y. Klinger

En combinant les données sur l’extension latérale des ruptures sismiques passées pour l’ensemble des séismes de leur catalogue, et des lois d’échelles liant longueur de rupture et glissement co-sismique moyen, cette équipe a pu calculer la quantité de déplacement totale accommodée le long de la faille par l’ensemble des séismes documentés au cours des dernières 1600 années. En comparant le glissement accommodé par ces séismes avec le glissement accumulé sur la même période pour un déplacement de la faille à une vitesse de 5mm/an, il a été possible de montrer qu’à l’heure actuelle il existe un déficit minimum de glissement co-sismique de l’ordre de 2m, et ce pour l’ensemble de la portion de faille entre le golf d’Aqaba, au Sud, et le Mont Liban, au Nord. Le potentiel sismogènique de la faille du Levant est donc homogène latéralement et l’on est en droit de se demander si le séisme de magnitude Mw 7.3 qui s’est produit en 1995 dans le golf d’Aqaba n’est pas le signe d’une nouvelle crise sismique qui pourrait rompre l’ensemble de la faille au cours des 1 à 2 siècles à venir.  

Source(s): 

Lefevre, M., Klinger, Y., Al-Qaryouti, M., Le Béon, M., & Moumani, K. (2018). Slip deficit and temporal clustering along the Dead Sea fault from paleoseismological investigations. Scientific Reports, 8(1), 4511.

Contact(s):
  • Marthe Lefevre, IPGP
    mlefevre [at] ipgp [dot] fr, 01 83 95 75 00
  • Yann Klinger, IPGP (CNRS-INSU, Paris Diderot)
    klinger [at] ipgp [dot] fr, 01 83 95 76 23

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