Sismo-tectonique

Niveau : M1
Semestre : S1 ECTS : 3
Responsable : Romain Jolivet
Autres Enseignants : Eric Calais

 

Type d’enseignement : Cours/TD/Projet
Volume Horaire : 30h
Modalités de contrôle des connaissances : Examen écrit , Rapport de projet

 

Depuis l’avènement des techniques de mesure des déformations de la croûte terrestre, la compréhension de la dynamique des failles au cours du cycle sismique a radicalement évolué. Au cours de ce module, nous explorerons comment l’association de plusieurs techniques d’observation (géodésie, sismologie, géomorphologie, géologie, …) a permis l’émergence de modèles mécaniques, basés sur des mesures de laboratoire, pour la description de l’activité des failles.

 

1. Introduction

 

Nous commencerons par une introduction sur l’historique des découvertes en sismotectonique au gré des différents séismes majeurs ayant eu lieu depuis une centaine d’année (Chili 1877, San Francisco 1906 Tokyo 1923, Chili 1960, …) en lien avec les notions de risque et d’aléa sismique et leur évolution au cours du temps. Cette introduction permettra d’introduire la notion de cycle sismique.

 

2. Observer le cycle sismique

 

Ensuite, Nous aborderons les différentes méthodes d’observations des phénomènes sismo-tectoniques (GPS, InSAR, Sismologie, Tsunamis, morpho-tectonique, …). Cette exploration des différentes observables (déplacement de surface, micro-sismicité, tomographie, …) permet de mettre en évidence les 3 phases du cycle sismique: inter-, co- et post-sismique.

 

3. Quantifier les phénomènes

 

Au cours de ces phases, nous mettrons en évidence les différents mécanismes permettant d’expliquer les déplacements observés en surface. L’accent sera mis sur la localisation et la quantification du glissement sismique et asismique au cours des différentes phases du cycle.

 

4. Explorer les lois rhéologiques

 

Nous traiterons différents modèles actuellement proposés pour expliquer, d’un point de vue mécanique, les différents modes de glissement sur les failles actives ainsi que les modes de réponse mécanique de la lithosphère au cours du cycle sismique.

 

5. Récapitulatif, Discussion

 

Nous terminerons ce module par l’exposé des grandes problématiques actuelles en ce qui concerne l’activité sismique des failles (i.e. Que peuvent apporter les modèles dynamiques de cycle sismique? Peut on vraiment parler de cycle? Comment intégrer les mécanismes déterminés à court terme dans la description des déformations sur des temps géologiques?)

 

À l’issue de ce module rassemblant cours magistraux, TD et un projet comptant pour le contrôle continu, les étudiants auront acquis une connaissance globale des phénomènes rythmant le cycle sismique, des méthodes d’observation de ces phénomènes et des modèles mécaniques proposés. Enfin, étant construit sur des exemples de séismes passés, ce module permet de présenter différents contextes sismo-tectoniques et de développer une culture générale de la sismologie et de la tectonique active.

Déplacement de surface et glissement sur la faille de San Andreas, Californie, en période inter-sismique a. Taux de déplacement de surface mesurés par GPS au travers de la faille de San Andreas. Les séismes majeurs passés sont indiqués en rouge (M6+) et en vert (M7+). b. Taux de déplacement de surface mesurés par InSAR. Les déplacements vers le sud-est sont indiqués en magenta, nord-ouest en jaune, vert. c. Vue 3D du plan de faille de San Andreas et de la vitesse de glissement asismique en période intersismique.