Planète

Le moteur des tremblements de terre

Dossier - Qu'est-ce qui fait trembler la terre ?
DossierClassé sous :géologie , Incontournables , faille

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Dans ce dossier, Olivier Bellier traite des tremblements de terre. Il évoque le « moteur » des tremblements de terre (ou séismes) et leur lien avec la tectonique des plaques, modèle qui aujourd’hui explique l’ensemble de la dynamique et de la vie interne de la Terre. Puis il aborde les différents « outils » qui permettent d’étudier les séismes et les failles qui les génèrent. Après avoir évoqué la prise en compte du risque sismique en traitant rapidement les notions de prévision et de prévention, il évoque la « vie sismique » de la France, pour finalement focaliser la fin de ce dossier sur la sismicité de la Provence, domaine à sismicité relativement élevée eut égard à la sismicité modérée de la France.

  
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Les séismes ou tremblements de terre, catastrophes naturelles les plus meurtrières, résultent pour l'essentiel du mouvement des plaques lithosphériques, qui se déplacent inexorablement mais sûrement, au cours du temps à la surface du globe. Ces plaques, d'environ 100 km d'épaisseur, constituent la couche superficielle de la Terre, dont l'écorce (ou croûte), très rigide, forme l'enveloppe la plus externe (environ 30 km d'épaisseur) - voir Figure 1.

Figure 1- Les principales plaques tectoniques, leurs frontières et leur déplacement.

Ces manifestations catastrophiques de la vie interne de la terre n'ont pas une répartition aléatoire. Elles se localisent pour l'essentiel le long de frontières de plaques de la Tectonique des plaques.

Les séismes n'ont donc pas une répartition géographique aléatoire, tout comme les volcans et les chaînes de montagne issus des mêmes mécanismes moteurs de la tectonique des plaques. En effet, plus de 90 % de l'énergie sismique totale relâchée à la surface de la terre est produite au niveau de grands accidents qui limitent les plaques (Figures 1 et 2).

Figure 2: Répartition de la sismicité et tectonique des plaques

C'est dans ces zones que s'accumule l'essentiel des contraintes résultant du déplacement des plaques les unes par rapport aux autres. Ces contraintes accumulées au cours du temps, pendant des dizaines, des centaines, des milliers d'années vont se trouver libérées de manière instantanée sous forme d'énergie sismique. Ce qui produira une rupture (ou "cassure") et un déplacement violent (Figure 2). Les séismes correspondent donc à l'initiation et la propagation d'une rupture le long d'une discontinuité préexistante de la lithosphère, les failles.

Ces failles constituent, soit des ruptures de la croûte terrestre (Figure 3), soit des limites ou frontières de plaque. (exemple du séisme de Sumatra en 2004, Figure 6). 

Figure 3 - « Rupture » de surface qui se produisit au cours du tremblement de terre de Spitak, Arménie, 1988, Magnitude 6,8. (photo M. Diament).

La « cicatrice » affectant le sol représente la rupture cosismique, c'est-à-dire le déplacement brutal de la surface du sol qui se produisit instantanément au cours du séisme. Le déplacement cosismique a été localement de l'ordre de 1,5 m lors du séisme de 1988.