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8 -Le projet ANR ACTS-Taiwan

Parmi les catastrophes telluriques, les séismes sont de loin les plus meurtriers. Nous avons choisi de rassembler nos forces sur Taiwan où se concentre l’essentiel des problématiques à résoudre en matière d’aléa et de risque d’origine sismo-tectonique. Les failles actives peuvent y être étudiées à terre et en mer dans un contexte de subduction et de collision associant aussi des zones en extension. Les vitesses de déformation et d’érosion y sont parmi les plus élevées au monde et la vulnérabilité maximale (très fortes densité de population). De plus, la région est instrumentée depuis plus de dix ans et ses environs ont fait l’objet de nombreuses campagnes océanographiques Un laboratoire international associé (LIA) centré sur le thème de ce projet fournit le cadre juridique de la coopération scientifique.
L’île de Taiwan a subi le siècle dernier une dizaine de séismes de magnitude supérieure à 7 dont le séisme de ChiChi (à terre, 1999, M=7.6, 2500 morts) et le séisme de « Hualien » (en mer, 1920, M  8.0) liés à la convergence lithosphérique oblique entre la plaque eurasiatique (plateforme continentale chinoise) et la plaque océanique de la Mer des Philippines qui porte l’arc volcanique de Luzon et dont la terminaison nord poinçonne le prisme orogénique en formation. Taiwan présente le double intérêt de jouxter une zone de subduction océanique (Ryukyus) susceptible d’être rompue lors d’un séisme majeur et de constituer un prisme orogénique permettant d’observer et de mesurer les déformations à pied sec.

Notre projet est centré sur la caractérisation, le fonctionnement et les relations qui existent entre les failles actives à terre et en mer au voisinage du poinçon. Une question essentielle concerne l’accommodation de la convergence oblique près de Hualien entre le segment nord de la Faille de la Vallée Longitudinale et les chevauchements à vergence opposée en mer. Les résultats obtenus serviront à contraindre les modèles numériques de déformation, à préciser les caractéristiques des sources et des effets de sites notamment grâce à l’étude des mouvements forts dans les bassins sédimentaires, de paramétrer la vulnérabilité des bâtiments existants et proposer de nouvelles normes de construction, de déterminer les interactions entre séismes et leur implication sur l’aléa, de quantifier l’aléa sismique par des études probabilistiques. Le risque gravitaire sera abordé au travers de l’évolution des reliefs en relation avec les mouvements verticaux dans la chaîne et leur déclenchement par les mouvements forts des séismes.

Porteur du Projet : Serge Lallemand (Géosciences Montpellier)

Partenaires :
- Jacques Angelier (Géosciences Azur - Nice)
- Anne-Marie Boullier (Laboratoire de Géophysique Interne et de Tectonophysique – Grenoble)
- Lionel Siame (Centre Européen de Recherche et d’Enseignement en Géosciences de l’Environnement – Aix en Provence)
- Olivier Beyssac (Laboratoire de Géologie de l’ENS-Ulm - Paris)
- Frauke Klingelhoefer (Département Géosciences Marines – IFREMER-Brest)

Tectonic map of Taiwan modified after Malavieille et al. (2002), Sibuet et al. (1998) and Shyu et al. (2005) showing the three target areas :

• area 1 : Arc-continent collision zone, deforming arc indenter, deforming southernmost Ryukyu forearc and seismogenic zone. Onshore : Coastal Range and Longitudinal Valley Fault ; Offshore : Earthquake cluster, seismogenic zone and slivering subducting oceanic crust

• area 2 : Post-collisional collapsed zone and back-arc rifting. Onshore : Taipei and Ilan extensional basins ; Offshore : S-Okinawa Trough

• area 3 : Crustal orogenic wedge, mature collision, ChelungPu Fault, Propagation folds, landslides
TCDP = Taiwan Continental Drilling Project (through Chelungpu Fault)
Tied « g » in blue indicates the 2 absolute gravity transects (across the orogen & along the Coastal Range)

Stars indicate epicenters of the main historical earthquakes .
The box east of Hualien marks region of the 3D tomographic experiment and the black line the location of the 2D seismic profile.