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11 novembre 2019 : la Terre a tremblé en Ardèche

Le 11 novembre 2019, un tremblement de terre de magnitude 5 a secoué la vallée du Rhône, près de Montélimar, une région densément peuplée comportant de nombreuses installations industrielles notamment deux centrales nucléaires, celles de Cruas et de Tricastin. Le "tremblement de terre du Teil" a été ressenti jusqu’à Montpellier, Grenoble, et même Marseille à plus de 120 km de l’épicentre. Au niveau de la zone épicentrale, le séisme a causé de nombreux dégâts avec plus de 900 maisons et bâtiments endommagés dans la ville ardéchoise du Teil, bâtiments ou maisons qui ont été déclarés menacés d’aggravation voire d’effondrement. Au total, le coût des réparations pourrait atteindre 50 millions d’euros.

Les données sismologiques ont rapidement montré que le séisme correspondait à un mouvement inverse (compression) le long d’une faille de direction NE-SW avec un foyer très superficiel d’un kilomètre de profondeur. En parallèle, l’imagerie satellitaire radar (InSAR) a fourni un interférogramme montrant une discontinuité d’environ cinq kilomètres orientée NE-SW le long d’une ancienne faille géologique (i.e. la faille de la Rouvière), faille qui n’était pas considérée comme potentiellement active jusque-là, et qui appartient à la terminaison NE du faisceau de failles cévenoles.
D’après le nombre de franges observés sur l’interférogramme, le compartiment situé au SE de cette faille aurait subi un soulèvement d’une vingtaine de centimètres, suggérant par conséquent la présence d’une rupture en surface (autrement dit la faille a joué jusqu’à la surface du sol et a déplacé celle-ci).

Dans le cadre de la cellule post-sismique, une équipe de chercheurs*, membres de l’action RESIF "Failles Actives France (FACT)", dont Jean-François Ritz et Matthieu Ferry de Géosciences Montpellier, a pu se rendre sur le terrain dès le surlendemain. Elle a pu observer plusieurs indices de ruptures de surface – une première en France durant la période instrumentale, c’est-à-dire depuis le début du 20ème siècle - le long de la discontinuité InSAR observée sur l’interferogramme préliminaire d’E. Mathot (cf. figure ci-contre). L’équipe a ainsi pu relever plus d’une quinzaine d’indices de ruptures ponctuels distribués sur une longueur de 4,5 km. Certains de ces indices ont pu être scannés avec un laser pour quantifier avec précision la déformation du sol. La géométrie, la cinématique (sens du mouvement) et la taille des déplacements associées à ces déformations sont parfaitement cohérentes avec les données sismologiques et les données InSAR et permettent de conclure à la réactivation en faille inverse de la partie Nord de la faille la Rouvière.

Il est très rare en France métropolitaine et même dans le monde, de pouvoir observer ce type de marqueurs co-sismiques en surface occasionnés par un séisme de faible magnitude. L’hypocentre peu profond et la présence d’une carrière à ciel ouvert située au niveau du comportement chevauchant a immédiatement soulevé la question de l’origine du tremblement de terre. C’est pourquoi l’INSU-CNRS, quelques jours après le séisme, a chargé un groupe d’une quinzaine d’experts répartis dans les différents laboratoires en géosciences en France - dont J-F Ritz et P. Vernant à Montpellier (avec la contribution également de M. Ferry et R. Cattin) - d’analyser la question. Le rapport d’expertise publié en ligne quarante jours après le séisme conclut que la carrière pourrait avoir contribué au déclenchement du séisme du fait que le bloc, allégé par l’extraction du calcaire, se trouvait au-dessus de la faille et que le foyer du séisme semble être localisé sous la carrière. Cependant, les experts soulignent également que l’origine et la magnitude du tremblement de terre sont dues à l’accumulation de contraintes tectoniques au fil du temps. Il faut noter par ailleurs que des tremblements de terre similaires, en termes d’ampleur, de profondeur et de mécanismes, se sont produits en régions continentales en dehors de toute influence humaine, comme par exemple en Australie.

Enfin l’équipe qui a cartographié les ruptures de surface, a également noté l’absence de déformations compressives cumulées le long de la faille de la Rouvière, ce qui suggère que cette ancienne faille normale d’âge Oligocène n’avait pas bougé depuis très longtemps.

Le tremblement de terre du 11 novembre 2019, en Ardèche, apparait comme un séisme tout à fait inhabituel du fait de la faible profondeur de son foyer, de la rupture de surface qu’il a occasionnée et de l’absence de marqueurs de déformations quaternaires antérieurs, en tous les cas en surface.\frac

Cet évènement pose de nouvelles questions en termes d’évaluation du risque sismique en France métropolitaine où les taux de déformation sont très faibles, ainsi que dans d’autres régions intracontinentales considérées comme stables telle que l’Europe occidentale.

* Jean François Ritz, Matthieu Ferry (Géosciences Montpellier), Stéphane Baize (IRSN), Christophe Larroque (Géoazur) Laurence Audin (ISTerre), accompagnés de de Estelle Hannouz et Andy Combeydeux (doctorants ISTerre) et Jérémy Billant (post-doc Géoazur)


Le bulletin du laboratoire Géosciences Montpellier n°21 - janvier-mars 2020