Sismicité et sismotectonique de la Région PACA
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1. 47 93 20 N 1987 5 9 6 0 17 44 16 6 87 6 3 4 32 oui 50 47 152 160 70 47 25 47 280 14 B1 1988 3 26 12 17 10 29 44 491 6 68 7 3 7 Bn4 oui 8 56 57 237 46 129 222 63 121 Ba 1988 8 5 22 1 33 25 43 788 6 47 5 3 6 Bn5 oui 270 70 171 3 82 20 228 20 135 Ba 1989 6 29 10 40 3 25 44 41 7 24 11 3 2 MN2 oui 354 73 254 60 217 34 122 M 1989 2 12 3 52 3 7 44 19 6 49 9 3 8 MN1 oui 302 60 74 41 12 10 261 63 M 1989 2 12 3 52 3 45 44 22 6 45 10 3 8 Bn6 oui 259 48 59 121 50 120 190 1 97 67 Ba 1990 5 7 14 20 51 7 44 34 6 75 5 2 9 MN3 oui 255 58 171 350 82 32 217 28 118 16 M 1990 6 29 1 19 0 44 17 6 38 6 3 1 37 oui 309 86 166 40 76 4 355 7 264 13 D 1990 6 29 8 55 0 44 19 6 34 6 2 8 38 oui 18 64 158 118 70 28 340 33 247 4 D 1991 2 0 46 55 36 44 41 6 93 6 3 3 MN10a oui 347 67 220 35 218 59 97 18 M 1991 2 0 46 55 36 44 41 6 93 6 3 3 MN10b oui 340 75 240 57 205 35 107 12 M 1992 1 2 12 0 44 41 6 44 8 2 3 50 oui 50 55 30 158 66 141 18 44 282 S 1992 4 19 22 24 53 25 44 261 6 21 5 3 Bn8 oui 121 54 118 259 44 57 89 67 192 Ba 1993 5 5 4 34 0 44 27 6 84 10 1 2 52 oui 115 25 110 273 67 81 10 21 166 67 S 1994 6 27 17 48 0 44 43 6 43 7 2 7 56 non 165 15 140 294 80 78 190 53 34 34 S 1994 9 24 18 0 44 54 6 88 4 2 5 57 oui 5 70 70 232 28 133 246 60 110 22 S 1994 11 13 36 0 44 32 6 46 7 1 4 58 oui 100 70 100 253 22 64 182 24 26 64 S2. Haute Durance Serenne Argentera Berc zio Sue 1998 Sue ef al 1999 Sue et Tricart 1999 Sue et Tricart 2002 en passant par le d crochement des Aiguilles Rouges Diechmann ef al 2002 et le front de Belledonne Thouvenot ef al 2003 Ce syst me d crochant qui suit la forme arqu e de la partie occidentale de la cha ne alpine s accorde avec le mod le de rotation antihoraire de la plaque Adratique Gidon 1974 Anderson et Jackson 1987 M nard 1988 Calais ef al 2002 Collombet ef al 2002 Cette zone de cisaillement profonde en zone externe est dans l axe des failles transverses internes qui affectent la fois le brian onnais et le pi montais avec les deux failles principales de la Font Sante Pic des Houerts en Haute Ubaye au Sud et du Guil au Nord laquelle pourrait se prolonger dans la zone externe par la faille d Embrun Sue 1998 Sue et Tricart 2003 Cette derni re non masqu e par les nappes de l Autapie et du Parpaillon marquerait la limite nord de la zone cisaillante mise en vidence par sa sismicit Par ailleurs la vall e de la Durance situ e dans cette zone est caract ris e par un paississement de la cro te 40 km qui s tend uniform ment vers l Ouest Thouvenot et al 2007 fig 1b Cette vall e correspond galement un ensellement du socle entre les massifs cristallins externes du Pelvoux et de l Argentera o se sont d velopp es les nappes de l Embrunnais Ubaye Ker
3. The South Eastern Durance Fault Permanent Network Preliminary Results J Seism 4 175 189 Waldhauser F Kissling E Ansorge J Mueller S 1998 3D interface modeling with 2D seismic data The Alpine crust mantle boundary Geophys J Int 135 264 278 11 Annexe 1 Compatible dans la an mois jour heure minute seconde latitude longitude profondeur magnitude Localisation zone azA dipA rakeA azB dipB rakeB azP dipP azT dipT REF 1959 4 5 10 48 0 44 53 6 78 8 5 3 M1 oul 171 67 32 296 F1 1969 11 22 7 49 15 44 26 6 81 7 3 6 3 non 166 60 127 290 46 44 231 8 128 58 F 1977 8 9 15 31 24 44 51 6 92 4 3 6 M20 oui 165 62 210 108 F1 1980 3 15 8 0 47 86 44 225 6 35 5 3 8 Bn1 oui 147 45 124 284 54 61 34 5 135 67 Ba 1983 3 20 16 31 1 44 38 6 45 6 3 9 13 non 10 40 114 160 54 71 263 7 18 73 N 1983 12 22 18 12 21 44 28 6 73 6 3 5 15 oui 356 57 155 100 70 36 226 8 322 39 B1 1984 6 19 11 40 37 2 43 99 6 16 10 4 1 17 oui 278 44 109 73 49 73 175 2 276 77 N 1984 6 30 19 34 5 08 44 6 13 6 3 8 18 oui 300 55 129 65 51 48 3 2 269 59 N 1986 1 17 20 27 19 44 23 6 4 6 3 6 24 non 10 143 107 167 49 75 13 78 268 3 B1 1986 3 23 13 59 23 9 44 28 6 44 7 3 7 26 oui 140 40 25 30 74 127 339
4. zone azA dipA rakeA azB dipB rakeB azP dipP azT dipT REF 1971 6 6 21 59 11 44 64 6 75 3 4 2 M7 oui 84 161 31 124 N 1972 4 3 22 19 16 44 41 7 3 3 5 M8 oui 124 38 177 73 F1 1972 6 19 4 9 51 44 36 6 33 2 3 8 M11 NON 196 124 70 163 F1 1976 6 7 0 8 48 44 66 6 68 3 3 3 M14 NON 19 109 63 333 F1 1990 11 9 10 59 2 6 43 93 6 6 2 3 3 44 NON 152 58 55 25 46 133 266 8 60 M 1996 10 7 12 26 27 9 43 83 5 78 3 2 9 65 NON 94 67 169 188 80 23 319 53 23 V 1987 5 9 6 0 16 74 44 2 6 84 1 3 4 Bn2 NON 316 43 133 84 60 57 197 10 304 60 Ba 1987 6 28 2 12 52 84 44 167 6 14 1 3 7 Bn3 oui 125 53 118 264 45 58 194 95 68 Ba 1992 7 31 20 14 27 46 44 47 6 39 1 3 Bn9 NON 35 39 129 169 60 63 33 64 278 12 Ba 1993 4 14 10 32 6 79 44 23 6 23 3 3 2 Bn10 NON 134 34 79 327 57 97 52 11 260 77 Ba 1994 11 24 21 17 35 41 43 82 6 44 2 3 5 Bn11 oui 77 49 77 276 43 105 176 3 285 80 Ba 1997 10 3 15 3 35 44 44 33 6 44 1 3 8 Bn13 NON 37 52 153 144 69 41 7 43 267 11 Ba M canismes au foyer des s ismes situ s dans la couverture Ba Barroux et al 2001 B1 B thoux et al 1988 D Deverch re et al 199 F1 Fr chet 1978 M Maddedu et al 1996 N Nicolas et al 1990 V Volant et al 2000 Ce document est soumis au droit d auteur Toute reproduction totale ou partielle par quelque proc d que ce soit sans autori
5. Ballarin Dolfin D Bay F Bernardi F Delouis B F h D Gerstenberger M Giardini D Huber S Kradolfer M Marani S Oprsal I Schibler R Schler T Sellami S Steimen S Wiemer S W ssner J amp Wyss A 2002 Earthquake in Switzerland and surrounding region during 2001 Eclogae Geol Helv 95 249 261 Delacou B 2004 Tectonique et g odynamique actuelle de l arc alpin Approche sismotectonique et mod lisation num rique Th se univ Neuch tel Nice Sophia Antipolis 272 p Delacou B Sue C Champagnac J D amp Burkhard M 2004 Present day geodynamics in the bend of the western and crustal Alps as constrained by earthquake analysis Geophys J Int 158 753 774 Deverch re J B thoux N Hello Y Louat R amp Eva C 1991 D ploiement d un r seau de sismographes sou marins et terrestres en domaine ligure M diterran e campagne SISBALIG I C R Acad Sci Paris 313 II 1023 1030 Eva E Solarino S Eva C amp Neri G 1997 Stress tensor orientation from fault plane solutions in the southwestern Alps J Geophys Res 102 B4 8171 8185 Eva E amp Solarino S 1998 Variations of stress directions in the western Alpine arc Geophys J Int 135 438 448 Fourno J P amp Roussel J 1990 La sismicit instrumentale en Provence de 1983 1986 d apr s le r seau local I N S U G olgie Alpine Grenoble 15 105 115 Fourno J P Roussel J amp Lecorche J P 1993 La sismicit instrumental
6. FSC Salon Cavaillon FD Durance FDC Daluis Castellane FB Ar Berc zio Argentera Serenne Haute Durance FMSS Monaco Sospel Saorge FStBA St Blaise Aspremont Trait indent chevauchement FP B front Pennique Brian onnais FE B faille Est Brian onnaise NA P nappes de l Autapie et du Parpaillon NDC nappes de Digne et Castellane PE Massif du Pelvoux AR Massif de P Argentera MA Massif des Maures FIG 2 Depth of the Antetriasic basement after M nard 1979 1980 and tectonic sketch of Southeastern France Thin lines isobaths of the basement in meters thick lines active faults FC Cevennes fault FN Nimes fault FA Arles fault FB MtB Belledonne Mont Blanc fault FSC Salon Cavaillon fault FDC Daluis Castellane fault FB Ar Berc zio Argentera Serenne Haute Durance fault FMSS Monaco Sospel Saorge fault FStBA St Blaise Aspremont fault Barded lines overlaps FP B Pennique Brian on front FE B Est Brian on fault NA P Autapie and Parpaillon overlaps NDC Digne and Castellane overlaps PE Pelvoux Massif AR Argentera Massif MA Maures Massif Dans la zone interne la tectonique compressive a repris les structures o les pal o failles ont jou un r le d terminant Le r gime tectonique g n ral de la zone brian onnaise au N og ne est extensif parall le la cha ne avec des failles normales associ es des d crochements importants Sue et Tricart 2003 Champagnac et al 2006 fig 3a Les failles transverses sont po
7. des zones internes par rapport aux zones externes contribuerait un r gime tectonique caract ris par une extension en zone interne et un r gime quivalent en transpression compression en zone externe Delacou 2004 Delacou et al 2004 Conclusion La r activation des accidents majeurs du socle hercynien proven al masqu par les nappes de Digne Castellane et du Parpallion est caract ris e par la mise en vidence partir des m canismes au foyer d un syst me orient N40 N50 de failles d crochantes s nestres N74 qui pourraient constituer un syst me en chelon Ce r seau de failles s accorde globalement avec le cadre de l volution g odynamique actuelle des Alpes caract ris e par un r gime post collisionnel li l arr t de la convergence Apulie Europe associ une probable rotation de la plaque Adriatique Le panneau de socle limit au nord par le syst me d crochant dextre Belledonne Mont Blanc et au sud par le syst me d crochant s nestre Chateau Arnoux Barcelonnette doit jouer un r le fondamental dans la mosa que du socle de la Provence et devra tre pris en compte pour une compr hension plus approfondie de la tectonique proven ale Remerciements Nous remercions chaleureusement Jacques Roussel et Bernard Simon pour leurs conseils et aides au cours de ce travail ainsi que Jean Jacques Motte pour la r alisation des figures Les auteurs remercient galement le rapporteur anonyme
8. ductile crust Bull Soc G ol Fr 165 195 209 Jolivet L 1995 La d formation des continents exemples r gionaux Hermann Paris 305 374 Jolivet L amp Facenna C 2000 Mediterranean extension and the Africa Eurasia collision Tectonics 19 6 1095 1106 Kerckhove C 1969 La zone du Flysh dans les nappes de l Eais Ubaye Alpes occidentales G olgie Alpine Grenoble 45 5 204 Labrouste Y Baltenberger P Perrier G amp Recq M 1968 Courbes d gale profondeur de la discontinuit de Mohorovicic dans le Sud Est de la France C R Acad Sci Paris 266 D 663 665 Lemoine M Graciansky Ch de amp Tricart P 2000 De l oc an la cha ne de montagnes Tectonique de plaques dans les Alpes Ed Soc g ol Fr Et Gordon amp Breach 207 p Madeddu B B thoux N amp St phan J F 1996 Champ de contrainte post plioc ne et d formation r centes dans les Alpes sud occidentales Bull Soc G ol France 167 6 797 810 10 Mapinfo Professional Version 8 0 Mapinfo Corporation Mauffret A amp Gorini C 1996 Structural style and geodynamic evolution of Camargue and Western Provencal basin southeastern France Tectonics 15 2 356 375 Maurer H amp Deichmann N 1995 Microearthquake cluster detection based on waveform similarities with an application to the western Swiss Alps Geophys J Int 123 588 600 Maurer H Burkhard M Deichmann N amp Green G 1997 Active tectoni
9. gale trois kilom tres Gap Ch teau Arnoux FIG 5 Focal Mechanisms of earthquakes a with depth agual or greather than for kilometers associated to the N40 N50 seismic axis The Castellane earthquake Bn5 is linked to the Frejus Manosque axis b with depth less or agual than three kilometers Discussion L tude de la sismicit associ e au socle permet de caract riser une zone de cisaillement s nestre orient N50 entre Chateau Arnoux et Barcelonnette Parall lement une tude des m canismes aux foyers des s ismes situ s dans la couverture profondeur focale inf rieure ou gale 3km montre que seulement 4 des 11 m canismes disponibles sont associ s des failles en correspondances avec celles de la zone de cisaillement du socle fig 5b et annexe 2 Pour les 7 autres m canismes on observe une grande disparit et aucun axe sismique privil gi n est mis en vidence Ces m canismes montrent que la couverture est marqu e par une sismicit diff rente de celle du socle et que l influence tectonique du socle sur la couverture n est pas d terminante Le r seau de failles du socle quasiment parall les qui pourraient tre en relais vient s int grer dans le syst me de d crochements dextres g n ralis l ensemble de la bordure externe occidentale de la cha ne alpine depuis l alignement du Wildhorn dans le Nord Valais Maurer et Diechmann 1995 Maurer et al 1997 jusqu la
10. normale de l ordre de 30 km Labrouste ef al 1968 Vers l ouest elle s amincit 26 km dans la r gion du Bas Rh ne par le jeu de la distension jurassique voire oligoc ne Sapin et Hirn 1974 Guieu et Roussel 1990 Elle s paissit plus l Est sous le massif des Maures Recq 1970 1972 1973 et dans le centre des Alpes occidentales 35 et 54 km o les campagnes internationales de sismique r flexion profonde ECORS CROP Roure ef al 1996 et NRP 20 Pfiffner et al 1997 et combin es avec des donn es sismique r fraction et gravim triques permettent de caract riser les profondeurs du Moho et l extension respective des plaques Europ enne Adriatique et Ligure Waldhauser ef al 1998 Schmid et Kissling 2000 fig 1a Moho Europ en W stelians 542 ee ila D Ms Ci Aia BASSIN LIGURE Marseille Moho Europ en maag Embun y M a B r elonatt 4 Dlr 1 Nice Eia Der BASSIN LIGURE Toulon 6E FIG 1 Profondeur de la discontinuit de Mohorovicic a d apr s Waldhauser et al 1998 Schmid et Kissling 2000 isobathes en kilom tre Le rectangle en trait fin d limite la carte tectonique de la fig 2 b d apr s Thouvenot et al 2007 dans le carr en trait gras FIG 1 Moho depth a after Waldhauser et al 1998 Schmid and Kissling 2000 Isobaths are in km The rectangle in thin line locates the tectonic map of fig 2 b after T
11. 1990 Deverch re et al 1991 B thoux et al 1992 Eva et al 1997 Eva et Solarino 1998 Sue et al 1999 Volant et al 2000 Maddedu et al 1996 Barroux et al 2001 L o la profondeur du socle est inf rieure ou gale trois kilom tres fig 2 nous ne retenons que les m canismes associ s une profondeur focale gale ou sup rieure quatre kilom tres pour prendre en compte l erreur de localisation qui reste toujours importante pour la profondeur et viter toutes confusions avec les structures de la couverture 37 m canismes au foyer sont ainsi retenus fig 5a et annexe 1 FIG 4 Etude th matique de la profondeur des foyers sismiques a Points rouges picentres de 1980 2005 b Sch ma tectonique du Sud est de la France Voir la l gende fig 2 Traits discontinus axe sismo tectonique masqu par la couverture des nappes de Digne et du Parpaillon FIG 4 Thematic analysis of hypocenters depth a Red points epicenter of earthquakes betwen 1980 and 2005 b Tectonic shetch of Southeastern France See fig 2 for a full description Broken lines Seismotectonic axis hidden beneath the Digne Parpaillon overlap Le long de l axe orient Est ouest le seul m canisme au foyer disponible correspond un d crochement E W s nestre compatible avec la direction des fractures hercyniennes Le long de l axe sismique orient NE SW la densit des m canismes au foyer est remarquab
12. 1994 11 28 8 28 0 44 34 6 66 9 1 8 59 non 15 60 140 128 56 37 340 48 72 2 S 1995 10 13 22 7 0 44 51 6 85 6 2 9 61 oui 340 70 40 234 53 155 203 42 103 11 S 1995 10 18 2 13 0 44 51 6 89 4 2 1 62 oui 135 55 70 347 40 116 354 72 239 8 S 1996 8 9 17 31 0 44 39 6 42 7 1 7 63 oui 75 70 120 196 36 36 23 55 143 19 S 1997 10 22 4 51 0 44 41 6 52 9 2 1 70 oui 20 20 40 252 77 106 181 55 329 31 S 1997 10 31 4 23 43 42 44 266 6 55 5 4 7 Bn14 oui 158 53 159 261 73 39 25 13 126 39 Ba 1997 10 31 4 23 0 44 27 6 55 5 4 71 oui 60 60 50 299 48 138 177 7 277 55 S 1997 11 12 39 0 44 41 6 52 9 3 1 72 oui 95 75 30 357 61 163 223 9 319 32 S 1997 11 12 39 48 69 44 418 6 5 5 3 6 Bn15 oui 177 61 163 275 75 30 43 10 139 31 Ba 1998 5 12 2 26 22 44 161 6 09 4 3 2 Bn17 oui 166 80 142 264 53 13 221 18 118 34 Ba M canismes au foyer des s ismes situ s dans le socle aukt e s ismes sont d termin s par plusieurs auteurs Trente deux sur trente sept sont compatibles entre eux 86 Ba Barroux et al 2001 B1 B thoux et al 1988 D Deverch re et al 1991 F Fr chet et Pavoni N Nicolas et al F1 Fr chet 1978 1979 M Maddedu et al 1996 1990 S Sue et al 1999 Annexe 2 Compatible dans la an mois jour heure minute seconde latitude longitude profondeur magnitude Localisation
13. Sismotectonique et socle tardi hercynien r activ au Sud Est de la France Jean Pierre Fourno et Philippe Dussouillez Mots cl s Sismo tectonique M canismes au foyer Failles actives Mod le g odynamique Hercynien Sud est de la France R sum Un r seau pr fractur tardi hercynien entre Pelvoux et Argentera masqu par la couverture m so c nozo que du socle proven al est mis en vidence par l exploitation d une base de donn es de 8018 v nements sur la sismicit proven ale et ouest alpine et l tude des m canismes au foyer des s ismes localis s dans le socle Il s articule dans le prolongement de la faille de la Durance en direction de Barcelonnette o il vient buter sur la faille Serenne Argentera Ce r seau constitu de failles d crochantes en chelon s nestres au nord est et au centre avec une composante inverse plus marqu e vers le sud ouest au front de la nappe de Digne est globalement orient N40 N50 L extrusion lat rale d un bloc de socle limit au nord par la faille dextre Belledonne Mt Blanc et au sud par le r seau de failles d crochantes s nestres Ch teau Arnoux Barcelonnette s int gre dans un syst me de d crochements dextres g n ralis s qui suit la forme arqu e de la bordure externe occidentale de la cha ne alpine Il s accorde au mod le g odynamique des Alpes propos actuellement et caract ris par un r gime post collisionnel li l arr t de la conver
14. a cro te terrestre sous le massif de l Est rel Boll Geof Teor Appli XIV 55 253 267 Recq M 1973 Contribution l tude de la structure profonde de la cro te terrestre dans la r gion de Nice Boll Geof Teor Appli XV 58 161 179 Roth J P amp Dechevoy N 1967 La s ismicit de la France de 1951 1960 Ann L P G Strasbourg 3 67 71 Roure F Bergerat F Damotte B Mugnier J L amp Polino R 1996 The ECORS CROP Alpine Seismic Traverse Mem Soc G ol France 170 Sapin M amp Hirn A 1974 Result of explosion seismology in the southern Rh ne valley Ann Geophys 30 2 181 202 Schmid S M amp Kissling E 2000 The arc ofthe western Alps in the ligth of geophysical data on deep crustal structure Tetonics 19 1 62 85 Sue C 1998 Dynamique actuelle et r cente des Alpes occidentales internes Approche structurale et sismologique Th se univ Grenoble I 325 p Sue C Thouvenot F Fr chet J amp Tricart P 1999 Widespread extension in the core of the western Alps revealed by earthquake analysis J Geophys Res 104 B11 25611 25622 Sue C amp Tricart P 1999 Late Alpine brittle extension above the Frontal Pennine Thrust near Briancon Western Alps Eclogae Geol Helv 92 171 181 Sue C amp Tricart P 2002 Widespread post nappe normal faulting in the Internal Western Alps a new constrain on arc dynamic J Geol Soc London 159 61 70 Sue C amp T
15. ckhove 1969 L ensemble de ces constatations permet de penser que la sismicit profonde observ e doit tre associ e une structuration ancienne du socle qui est masqu e par les nappes de Digne Castellane et du Parpaillon et r sulte de la r activation en d crochements s nestres d un r seau de paleo failles tardi hercyniennes fig 5a et fig 6 Cet accident majeur du socle d coupe au sud un panneau qui est limit e au nord par le syst me de d crochement dextre de Belledonne Mont Blanc et qui s int gre dans la mosa que du socle de la Provence Une extrusion lat rale plus ancienne de ce bloc vers le Sud Ouest aurait alors pu jouer un r le d terminer dans les chevauchements Proven aux et plus particuli rement celui de Lure fig 6 Gap Embrun se es AmMoUx ypg RTE uberon Si Ho Castellane 7 ne TT 4 Menton z A ZEKA IAS Nic Aix en Provence Pa Di A af aT A BASSIN LIGURE a A Marseille FIG 6 Sch ma sismo tectonique interpr tatif de laxe sismique N40 N50 Ch teau Arnoux Barcelonnette Traits discontinus axe sismo tectonique masqu par la couverture des nappes de Digne et du Parpaillon FIG 6 Interpretative seismotectonic shetch of the N40 N50 seismic axis Broken lines Seismotectonic axis hidden beneath the Digne Parpaillon overlap Dans ce contexte la r activation de ce r seau est li l extension post orog nique le soul vement relatif
16. e C Delacou B Burkhard M 2004 Brittle deformation in the inner nothwestern Alps from early orogen parallel extrusion to late orogen perpendicular collapse Terra Nova 16 4 232 242 Champagnac J D Sue C Delacou B Tricart P Allanic C Burkhard M 2006 Miocene lateral extrusion in the inner western Alps revealed by dynamic fault analysis Tectonics 25 TC3014 doi 110 1029 2004TC001779 Chardon C Hermitte D Nguyen F amp Bellier O 2005 First paleoseismological constraints on the strongest earthquake in France Provence in the twentieth century Geology 33 901 904 Collombet M Thomas J C Chauvin A Tricart P Bouillin J P amp Gratier J P 2002 Counterclokwise rotation of the western Alps since the Oligocene New insights from paleomagnetic data Tectonics 21 352 366 Curnelle R amp Dubois P 1986 Evolution m sozo que des grands bassins s dimentaires fran ais bassin de Paris d Aquitaine et du Sud Est Bull Soc G ol Fr 8 II 4 529 546 Debelmas J 1986 L h ritage Hercynien l origine des grands bassins s dimentaires Fran ais Soc Nat Elf Aquitaine production F 64018 Pau Cedex Debelmas J amp Mascle G 1997 Les grandes structures g ologiques Masson Paris 299p Debelmas J 2001 La zone subbria onnaise et la zone valaisanne savoyarde dans le cadre de la tectonique de plaques G ologie Alpine Grenoble 77 3 8 Deichmann N Baer M Braunmiller J
17. e r cente de la Provence dans son cadre sismo tectonique G olgie M diterran enne Marseille XX 1 7 23 Fr chet J 1978 Sismicit du SE de la France et une nouvelle m thode de zonage sismique Th se univ Grenoble I 159 p Fr chet J amp Pavoni N 1979 Etude de la sismicit de la zone brian onnaise entre Pelvoux et Argentera Alpes Orientales l aide d un r seau de stations portables Eclogae Geol Helv 72 763 779 Gidon M 1974 L arc alpin a t il une origine tourbillonnaire C R Acad Sci Paris 278 21 24 Guieu G amp Roussel J 1988 Le Bassin Liguro Proven al M diterran e Nord occidentale et ses relations avec les plissements proven aux et languedociens arguments en faveur d un bombement crustal pr c dant le rifting oligoc ne G olgie M diterran enne Marseille XV 2 123 141 Guieu G amp Roussel J 1990a Arguments for the pre rift uplift and rift propagation in the Ligurian Proven al basin Northwestern Mediterranean in the ligtht of Pyrenean Proven al Orogeny Tectonics 9 5 1113 1142 Guieu G amp Roussel J 1990b Cons quence possible de l extension crustale pr oligoc ne en Provence m ridionale la mise en place gravitaire des chevauchements C R Acad Sci Paris 311 II 485 492 Jolivet L Brun J P Gautier P Lallemant S amp Patriat M 1994 3 D kinematics of extension in the Aegean from the early Miocene to the Present insight from the
18. ents dextres dans les Alpes occidentales leur forme arqu e est accentu e pendant la phase post collisionnelle par une nouvelle orientation du mouvement vers l Ouest nord ouest et par la rotation antihoraire de la plaque Adriatique Schmid et Kissling 2000 Champagnac et al 2004 et Champagnac 2006 proposent au Mioc ne l extrusion lat rale vers le Sud d un bloc en relation avec l ouverture de la mer Ligure L volution au cours du N og ne jusqu au pr sent est caract ris e par le passage un r gime post collisionel Sue et Tricart 2002 Champagnac et al 2004 2006 Sue et al 2007 Un d couplage entre zones interne et externe s effectue le long du front pennique brian onnais FPB L ensemble de ces mouvements sont responsables d une d formation extensive mioc ne parall le la cha ne en zone interne A la fin du Mioc ne le soul vement des massifs cristallins induit les chevauchements et plissements des nappes de Digne et un ensemble de cisaillements dextres parall les la cha ne Dans le Brian onnais l extension perpendiculaire la cha ne est la cons quence de l exhumation et du soul vement des massifs cristallins internes et externes puis du r quilibrage gravitationnel post orog nique Cet quilibrage gravitaire ainsi que la rotation de la plaque Adriatique se poursuivent actuellement Champagnac ef al 2006 Delacou 2004 La cro te continentale en Provence poss de une paisseur
19. eur observ e la plus fr quente et dans les zones peu sismiques par une valeur extrapol e depuis les cellules voisines La variation de la taille des cellules jusqu 10 km ne modifie pas sensiblement le r sultat du lissage Pour avoir une analyse purement tectonique les v nements sismiques superficiels li s l exploitation mini re du bassin de Gardanne ne sont pas utilis s dans le lissage pr sent bien que leur influence soit faible sur cette zone o la profondeur focale moyenne obtenue est de 1 km Par ailleurs cette tude met en vidence des axes de profondeur maximale des s ismes Certains de ces axes peuvent tre associ s avec les failles majeures connues de N mes de Salon Cavaillon de la Durance NE SW et de l Arl sienne et d Argentera NW SE Mais deux d entre eux ne sont pas corr l s avec des accidents connus Le premier avec une densit sismique mod r e est grossi rement orient Est ouest Il borde le Nord du massif des Maures depuis Fr jus jusqu la faille de la Durance et rappelle les fractures hercyniennes Est ouest Bronner 1993 Le deuxi me avec une forte sismicit est orient NE SW depuis le Nord est de Ch teau Arnoux en direction de Barcelonnette Embrun dans le prolongement de la faille de la Durance fig 4b L tude est compl t e par l analyse des m canismes au foyer des s ismes localis s dans le socle Fr chet et Pavoni 1979 B thoux et al 1988 Nicolas et al
20. gence Apulie Europe et une probable rotation antihoraire de la plaque Adriatique Enfin l extrusion lat rale de ce bloc a pu jouer un r le dans les ondulations du socle et les chevauchements associ s de Lure Seismotectonics and reactivated late Hercynian basement in Southeastern France Keys words Seismotectonics Focal mechanisms Active faults Geodynamic implication Hercynian Southeastern France Abstract In the Provencal basement a prefaulted late Hercynian system hidden beneath the Meso Cenozoic cover is evidenced from seismic distribution and analysis of focal mechanisms This system extends roughly in a N40 to N50 direction from the Durance fault betwen the Argentera and Pelvoux Massifs It is composed of senestrial strike slip faults with a small inverse component which is more important in the South western part of the zone in front of the Digne nappe The lateral extrusion of a block which is delimited to the North with the Belledonne Mont Blanc dextral fault and to the South with our senestrial strike slip faults system is consistent with the dextral strike slip system which follows the bend of the external western border of the Alpine belt It also agrees with the geodynamical model at present admitted for the Alps namely a post collision regime limited to the end of the convergence of Apulian and African plates with a likely conterclockwise rotation ofthe Adriatic plate Finaly the lateral extrusion of the block may be
21. houvenot et al 2007 in the square in thick line Thouvenot et al 2007 pr cisent les isobathes de Moho et d terminent entre le Pelvoux et l Argentera l paississement 40 km d j voqu par Labrouste et al 1968 et M nard 1979 de la cro te le long de la vall e de la Durance fig 1b Cet ensellement structural correspond la zone de d veloppement vers le Sud ouest des nappes de l Embrunais Ubaye Kerckhove 1969 Le socle hercynien Proven al est connu par les affleurements des formations m tamorphiques du Massif des Maures et de la r gion de Toulon Cap Sici l Est Ailleurs la profondeur du socle est d termin e par des inversions de donn es sismologiques Raffaele ef al 2004 des interpr tations Arthaud ef al 1980 de sismique r fraction Recq 1970 1972 1973 ainsi que des donn es p troli res M nard 1979 1980 fig 2 La faille de la Durance limite l Est un compartiment de socle sub affleurant et l Ouest un compartiment o le socle s enfonce tr s rapidement une profondeur exc dant 6000m Curnelle et Dubois 1986 Tempier 1987 Le r seau de cassures tardi hercyniennes Debelmas 1986 Debelmas et Mascle 1997 est repris au cours du rifting jurassique Lemoine ef al 2000 avec les failles d extension orient es NE SW failles des C vennes de N mes Belledone Mt Blanc et de la Durance et les failles de d crochement orient es NW SE failles Arl sienne Mauffret e
22. lement forte L azimut moyen et l cart type des plans de faille conjugu s est respectivement de 74 29 et 157 28 Nous constatons que 32 m canismes au foyer parmi les 37 retenus sont compatibles entre eux 86 et permettent de d finir un r seau globalement orient entre N40 et N50 de plusieurs failles parall les d crochantes N74 Parmi les 5 m canismes cart s dans l interpr tation pr c dente n 3 13 24 56 59 fig Sa et annexe 1 2 correspondent des failles inverses 3 des failles normales selon la direction conjugu e moyenne N155 Cette configuration pourrait indiquer que le r seau de failles N50 est en chelon Ces failles sont s nestres au nord est et au centre avec une composante inverse plus marqu e vers le sud ouest au front de la nappe de Digne fig Sa et annexe 1 Ce r seau qui s tend depuis la r gion de Ch teau Arnoux Sisteron jusqu la faille de Serenne Argentera s articule dans le prolongement de la faille majeure de d crochement s nestre de la Durance fig 3 et fig 5a a Brian on Ka Ch teau Arnoux Brian on h x Bnl KR SE Aloe Sisteron Bn10 0 Bn3 Yr e JA F 2 FIG 5 M canismes au foyer a des s ismes de profondeur gale ou sup rieure quatre kilom tres concernant l axe sismique N40 N50 Le s isme de Castellane est associ l axe Fr jus Manosque b des s ismes de profondeur inf rieure ou
23. pour ses commentaires critiques et constructifs qui ont permis d am liorer la qualit de cet article R f rences Anderson H amp Jackson J 1987 Active tectonics in the Adriatic region Geophysical Journal of Royal Astronomical Society 91 93 983 Barroux E B thoux N amp Bellier O 2001 Analyses of the stress field in southeastern France from earthquake focal mechanism Geophys J Int 145 336 348 B thoux N Cattaneo M Delpech P Y Eva C amp Rehault J P 1988 M canismes au foyer de s ismes en Mer Ligure et dans le sud des Alpes occidentales r sultats et interpr tations C R Acad Sci Paris 307 IL 71 77 B thoux N Fr chet J Guyoton F Thouvenot F Cattaneo M Eva C Nicolas M amp Granet M 1992 A closing Ligurian Sea Pure appl Geophys 139 179 194 B R G M 1981 Carte sismotectonique de la France Pr sentation et mode d emploi Commentaire des cartouches M m Bur Rech G ol Min 111 36p Bronner G 1993 Relation sismicit structure du socle proven al Rapport LG2 Univ C zanne Marseille 2 p Calais E Nocquet J M Jouanne F amp Tardy M 2002 Current strain regime in the Western Alps from continous Global Positioning System measurements 1996 2001 Geology 30 651 654 Champagnac J D 2004 Tectonique cassante de l arc interne des Alpes occidentales implications g odyamiques Th se univ Grenoble I Neuch tel 240 p Champagnac J D Su
24. responsible for the ondulation of the basement and the derived overlaps of the Lure Moutain Introduction L architecture du socle hercynien proven al masqu e sur sa majeure partie par la couverture m so c nozo que n est connue de fa on pr cise que dans le massif des Maures et de l Esterel Bronner 1993 Ce socle a t localement repris au cours des phases pyr n o proven ales 100 30Ma suivies la fin de l Oligoc ne de l ouverture du bassin Liguro proven al et de la d rive du bloc corso sarde entre 23 et 19Ma Guieu et Roussel 1998 Il est encore remobilis au N og ne par la compression Alpine Tricart 1984 Lemoine et al 2000 Schmid et Kissling 2000 et la flexuration de la marge continentale mio plioc ne Guieu et Roussel 1998 Les structures h rit es de ces v nements successifs pourraient contr ler encore aujourd hui une partie de la sismicit observ e dans le Sud Est de la France et la Provence comme la faille de la Durance B R G M 1981 Combes 1984 Fourno et Roussel 1990 Fourno ef al 1993 Dans cette hypoth se l tude des s ismes de profondeur adapt e est une approche possible pour caract riser ces structures remobilis es du socle A cet effet les donn es recueillies depuis les ann es quatre vingt par les diff rents r seaux sismiques r gionaux R nass SISMALP et LDG permettent une analyse fine de la localisation et de la profondeur des foyers sismiques Fourno et Rou
25. ricart P 2003 Neogene ongoing normal faulting in the inner western Alps a major evolution of the late alpine tectonics Tectonics 22 5 1050 175 Sue C Delacou B Champagnac J D Tricart P Allanic C Burkhard M 2007 Extensional neotectonics around the bend of the Western Central Alps an overview Int J Earth Sci Geol Rundsh DOI 10 1007 s00531 007 0181 3 Tempier C 1987 Mod le nouveau de mise en place des structures proven ales Bull Soc G ol Fr HI 8 533 540 Thouvenot F Frechet J Jenatton L amp Gamond J F 2003 The Belledonne Border Fault Identification of active seismic strike slip fault in the western Alps Geophys J Int 155 1 174 192 Thouvenot F Paul A Frechet J B thoux N Jenatton L amp Guiguet R 2007 Are there really superposed Mohos in the southwestern Alps New seismic data from fan profiling reflections Geophys J Int 170 3 1180 1194 Triat J M amp Truc G 1983 Le r le des failles N50 dans la s dimentation des temps m so et c nozo ques et dans l volution tectonique du bassin du SE France Bull Centre Rech Explor Prod Elf Aquitaine 7 1 425 432 Tricart P 1984 From passive margin to continental collision A tectonic scenario for the western Alps Am J Sci 284 97 120 Vogt J 1979 Les tremblements de terre en France M moire du BRGM 96 203 204 Volant P Berge Thierry C Dervin P Cushing M Mohammadioun G amp Mathieu F 2000
26. sation expresse est interdite 13
27. sm in central Alps Contrasting stress regimes north and south of the Rhone Valley Terra Nova 9 91 94 M nard G 1979 Relations entre structures profondes et structures superficielles dans le Sud Est de la France essai d utilisation des donn es g ophysiques Th se univ Grenoble I 179 p M nard G 1980 Profondeur du socle ant triasique dans le Sud Est de la France C R Acad Sci Paris 290 D 299 302 M nard G 1988 Structure et cin matique d une cha ne de collision Les Alpes occidentales et centrales Th se de Doctorat d tat univ Grenoble I 278 p Muller J Guieu G Corn e J J Saint Martin J P Ferrandini J Berastegui X amp Puigfabregas C 1996 Carte de la fracturation de la M diterran e occidentale et de ses bordures GSC Univ Provence Marseille Nicolas M Santoire J P amp Delpech P Y 1990 Intraplate seismicity new seismotectonic data in Western Europe Tectonophysics 179 27 53 Pfiffner O A Lehner P Heitzmann P Mueller S amp Steck A 1997 Deep structure of the Alps Results From NRP 20 Birkh user Basel Switzerland 380p Raffaele R Fourno J P amp Gresta S 2004 Minimum 1D velocity model from local earthquake data in the Provence Stud Geophys Geod Prague 48 731 740 Recq M 1970 Courbes d gale profondeur de la discontinuit de Mohorovicic en Provence C R Acad Sci Paris 270 D 11 13 Recq M 1972 La structure profonde de l
28. ssel 1990 Fourno et al 1993 ainsi que la d termination d un nombre cons quent de m canismes au foyer Fr chet 1978 Fr chet et Pavoni 1979 B thoux et al 1988 Nicolas ef al 1990 Deverch re et al 1991 B thoux et al 1992 Maddedu et al 1996 Eva et al 1997 Eva et Solarino 1998 Sue et al 1999 Volant ef al 2000 Barroux et al 2001 Cette analyse sismotectonique est d un int r t primordial pour caract riser la reprise alpine du socle tardi hercynien Contexte g odynamique et tectonique du Sud Est de la France La g odynamique de l arc alpin et son incidence sur la tectonique proven ale sont contr l es par le d placement relativement complexe d un syst me de quatre plaques dont le mod le d volution est encore en discussion 1 Universit Paul C zanne Europ le M diterran en de l Arbois BP 80 13545 Aix en Provence cedex 04 France jean pierre fourno univ cezanne fr 2 Europ le M diterran en de l Arbois BP 80 13545 Aix en Provence cedex 04 France dussouillez cerege fr La convergence puis la collision de la plaque Eurasienne au Nord et de la plaque Africaine au Sud entre lesquelles se situent les deux micro plaques Ligure au Sud ouest et Adriatique au Nord est Jolivet et al 1994 Jolivet 1995 Jolivet et Facenna 2000 d bute vers 35 Ma Schmid et Kissling 2000 Le d placement vers le Nord de la plaque Adriatique induit un ensemble de cisaillem
29. st rieures aux phases alpines de compression et sont actuellement actives Delacou 2004 Champagnac et al 2006 Ce sont les failles de la Font Sancte Pic des Houerts l Est de la faille Serenne Argentera Sue 1998 Lemoine et al 2000 Sue et al 2007 Dans leur prolongement l Ouest dans la zone externe des failles NE SW recoupent les nappes de flyschs du Parpaillon fig 3a et fig 3b Sue 1998 Quant au s isme historique de St Paul sur Ubaye MI1 5 3 du 5 avril 1959 Vogt 1979 la solution du m canisme au foyer M nard 1988 est compatible avec les deux syst mes de failles transverse en d crochement s nestre et parall le en d crochement dextre Il pourrait tre associ un d crochement s nestre sur le syst me de failles transverses Font Sancte Pic des Houerts compte tenu de la r partition g ographique des d g ts obsev s qui sont importants et bien d velopp s sur l axe transverse Ceillac Serenne Saint Paul Ubaye Barcelonnette et au contraire r duits dans la direction longitudinale Vars Meyronne Roth et Dechevoy 1967 Pic de la Font Scante 3373m Pic de Panestrel 3214mA 7 La Mortice 3159 m A f y p Ch teau Arnoux Sisteron FIG 3 a Tectonique de la nappe du Parpaillon NA P et du Brian onnais Faille Berc zio Argentera Serenne Haute Durance FB Ar Front Pennique Brian onnais FP B Massifs du Pelvoux PE de L Argentera AR D apr s Sue e
30. t Gorini 1996 Muller et al 1996 faille Argentera Berc zio fig 2 La faille Argentera Berc zio correspond un couloir de d crochement et de transfert particuli rement important Debelmas et Mascle 1997 Lemoine ef al 2000 Debelmas 2001 Ces structures seront plus ou moins r employ es ult rieurement lors de la compression alpine permettant l individualisation de failles inverses de chevauchements et de grandes nappes de charriages Dans la zone externe des Alpes occidentales les failles NE SW sont conserv es Ces failles contr lent la d formation des s ries de couverture du Secondaire et du Tertiaire ainsi que l organisation s dimentaire de la r gion depuis l Oligoc ne Triat et Truc 1983 Tempier 1987 Les failles E W du massif des Maures recoupent le socle Bronner 1993 Les chevauchements proven aux de m me orientation Aur lien Sainte Baume Etoile et Tr varesse sont gravitaires Guieu et Roussel 1990 a et b Dans la Tr varesse se situe le foyer du s isme de Lambesc de 1909 M 6 2 le plus violent du 20 si cle sur le territoire fran ais Chardon et al 2005 Menton BASSIN LIGURE Fr jus lon g TOVO FIG 2 Profondeur du socle ant triasique d apr s M nard 1979 1980 isobathe en m tre trait fin continu et sch ma tectonique du Sud est de la France Trait pais failles actives FC des C vennes FN de N mes FA Arl sienne FB MtB Belledonne Mont Blanc
31. t Tricart 1999 b Failles actives transverses de la Font Sancte Pic des Houerts D apr s Sue 1998 FIG 3 a Tectonics of the Parpaillon and Brian on nappes after Sue et Tricart 1999 NA P Parpaillon and Brian on nappes FB Ar Bercezio Argentera Serenne Haute Durance fault FP B Brian on Pennique front PE Pelvoux Massif AR Argentera Massif b Transverse active faults of the Font Sancte Pic des Houerts after Sue 1998 Analyse de la sismicit instrumentale et des m canismes focaux associ es Les donn es analys es proviennent des r seaux R nass LDG et Sismalp pour la p riode 1980 2005 Une tude th matique pour caract riser la profondeur des s ismes est effectu e sur une base de donn es de 8018 v nements fig 4a La m thode d interpolation utilis e est l Inverse Distance Weighting IDW du logiciel Mapinfo la profondeur en chaque cellule de la grille r guli re est la moyenne pond r e par la distance lev e au carr des points de donn es Compte tenu de la pr cision de la localisation des s ismes et de la densit des donn es la taille des cellules est prise gale 4 5 km l influence des points de donn es est inversement proportionnelle au carr de leur distance et la distance maximale de recherche des donn es est fix e 100km Ce lissage d termine une surface moyenne de profondeur des foyers sismiques Cette profondeur est caract ris e dans les zones forte sismicit par la val
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