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Aléa sismique en France : limites actuelles de la connaissance des sources potentielles et des incertitudes sur les séismes passés

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September 27, 2016

Aléa sismique en France : limites actuelles de la connaissance des sources potentielles et des incertitudes sur les séismes passés

Présentation d'Antoine Schlupp (Eost) au 1er Workshop Résif "Aléa sismique" | 27 et 28 septembre 2016, Strasbourg

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September 27, 2016
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  1. 1er  Workshop  RESIF  –  Aléa  sismique  27  et  28  Septembre

     2016,  Strasbourg   Réseau sismologique & géodésique français Aléa sismique en France: limites actuelles de la connaissance des sources potentielles et des incertitudes sur les séismes passés. Antoine  Schlupp         antoine.schlupp@unistra.fr     IPGS  -­‐  Ins8tut  de  Physique  du  Globe  de  Strasbourg  ;  Université  de  Strasbourg/EOST,  CNRS;     5,  rue  René  Descartes  -­‐67084  Strasbourg  Cedex,  France      
  2. Réseau sismologique & géodésique français Sources  sismiques  poten8elles  basées  sur

     des  observa8ons  (et  des  modèles):   -­‐  Séismes  (Localisa8on  3D,  Magnitude)  <=  catalogues   -­‐  Faille  ac8ves  (type,  taux  de  déforma8on,  séismes  générés)     Focus  sur  deux  paramètres   -­‐  Les  magnitudes  fournies  (y  compris  par  le  dernier  catalogue  SI-­‐Hex)  sont-­‐elles   cohérentes  d’une  région  à  l’autre  en  France?       -­‐  Quelle  est  la  cohérence  entre  les  taux  de  sismicité  observés  et  les  taux  de   déforma8on  es8més  ou  supposés  sur  les  failles  ac8ves  en  France?     1er  Workshop  RESIF  –  Aléa  sismique  27  et  28  Septembre  2016,  Strasbourg  
  3. Réseau sismologique & géodésique français Sources  sismiques  poten8elles  basées  sur

     des  observa8ons  (et  des  modèles):   -­‐  Séismes  (Localisa8on  3D,  Magnitude)  <=  catalogues   -­‐  Faille  ac8ves  (type,  taux  de  déforma8on,  séismes  générés)     Focus  sur  deux  paramètres   -­‐  Les  magnitudes  fournies  (y  compris  par  le  dernier  catalogue  SI-­‐Hex)  sont-­‐elles   cohérentes  d’une  région  à  l’autre  en  France?       -­‐  Quelle  est  la  cohérence  entre  les  taux  de  sismicité  observés  et  les  taux  de   déforma8on  es8més  ou  supposés  sur  les  failles  ac8ves  en  France?     1er  Workshop  RESIF  –  Aléa  sismique  27  et  28  Septembre  2016,  Strasbourg  
  4. © BSGF, 2015 Magnitudes  Mw   <3.4  du  catalogue  naKonal

     SI-­‐Hex   issues  de  conversions  à  parKr  ML-­‐LDG   (99.7%  du  catalogue)   Mw = ML-LDG - 0.6 (pour ML-LDG compris entre 3.1 et 4) Et Mw = 0.66 ML-LDG + 0.45 (pour ML-LDG < 3.1) Détails: cf présentation M. Cara   1er  Workshop  RESIF  –  Aléa  sismique  27  et  28  Septembre  2016,  Strasbourg  
  5. © BSGF, 2015 Mw = ML-LDG - 0.6 (pour ML-LDG

    compris entre 3.1 et 4) Et Mw = 0.66 ML-LDG + 0.45 (pour ML-LDG < 3.1) Détails: cf présentation M. Cara   Magnitudes  Mw   <3.4  du  catalogue  naKonal  SI-­‐Hex   issues  de  conversions  à  parKr  ML-­‐LDG   (99.7%  du  catalogue)   1er  Workshop  RESIF  –  Aléa  sismique  27  et  28  Septembre  2016,  Strasbourg  
  6. © BSGF, 2015 Rambervillers 2003 (Zone Rhin-Vosges) ML-LDG =5.9 Mw

    = 4.9 ∆Mw ML-LDG =1.0 La Rochelle 2016 (Sud massif Armoricain) ML-LDG =5.1 Mw = 3.8 – 3.9 ∆Mw ML-LDG =1.3-1.2 Barcelonnette 2014 (Alpes) ML-LDG =5.1 Mw = 4.8 ∆Mw ML-LDG =0.3 Magnitudes  Mw   <3.4  du  catalogue  naKonal  SI-­‐Hex   issues  de  conversions  à  parKr  ML-­‐LDG   (99.7%  du  catalogue)  
  7. Rambervillers 2003 (Zone Rhin-Vosges) ML-LDG =5.9 Mw = 4.9 ∆Mw

    ML-LDG =1.0 La Rochelle 2016 (Sud massif Armoricain) ML-LDG =5.1 Mw = 3.8 – 3.9 ∆Mw ML-LDG =1.2 Barcelonnette 2014 (Alpes) ML-LDG =5.1 Mw = 4.8 ∆Mw ML-LDG =0.3 Méthode  de  calcul  de  la  ML-­‐LDG   (idem  ML-­‐RéNaSS )   est  basée  sur  une  loi  d’abénua8on  na8onale   (pas  de  régionalisa8on).       Mais  l’abénua8on  est  très  différente  selon  les   régions.  Très  forte  abénua8on  dans  les  Alpes  et   beaucoup  plus  faible  dans  l’ouest  et  le  NE.     Magnitudes  Mw   <3.4  du  catalogue  naKonal  SI-­‐Hex   issues  de  conversions  à  parKr  ML-­‐LDG   (99.7%  du  catalogue)   1er  Workshop  RESIF  –  Aléa  sismique  27  et  28  Septembre  2016,  Strasbourg  
  8. Rambervillers 2003 (Zone Rhin-Vosges) ML-LDG =5.9 Mw = 4.9 ∆Mw

    ML-LDG =1.0 La Rochelle 2016 (Sud massif Armoricain) ML-LDG =5.1 Mw = 3.8 – 3.9 ∆Mw ML-LDG =1.2 Barcelonnette 2014 (Alpes) ML-LDG =5.1 Mw = 4.8 ∆Mw ML-LDG =0.3 Regional  Intensity  Abenua8on  models   Magnitudes  Mw   <3.4  du  catalogue  naKonal  SI-­‐Hex   issues  de  conversions  à  parKr  ML-­‐LDG   (99.7%  du  catalogue)   1er  Workshop  RESIF  –  Aléa  sismique  27  et  28  Septembre  2016,  Strasbourg  
  9. Réseau sismologique & géodésique français   Les  magnitudes  ML-­‐LDG ,

     mais  aussi  ML-­‐RéNaSS ,  sont  calculés  en  u8lisant  une  loi   d’abénua8on  unique  pour  toute  la  France.     =>   Donc,  il  subsiste  dans  le  catalogue  SI-­‐Hex  un  biais  qui  semble  important  sur  la   magnitude  Mw  <3.4    (ML-­‐LDG <4)  variable  selon  les  régions  de  fait  de  conversions  à   par8r  de  la  ML-­‐LDG   ⇒ Incohérence  des  magnitudes  entre  les  régions  en  France   ⇒    Biais  sur  le  taux  de  la  GR  entre  les  régions  et  donc  sur  l’évalua8on  de  l’aléa   sismique.         Remarque:  La  valeur  de  Mw  calculée  dans  SI-­‐Hex  pour  ML-­‐LDG >4  (Mw >3.4)  8ent   compte  des  varia8ons  régionales  (étude  coda,  Denieul  et  al.  2015)     Cf  présenta8on  M.  Cara.       1er  Workshop  RESIF  –  Aléa  sismique  27  et  28  Septembre  2016,  Strasbourg  
  10. Réseau sismologique & géodésique français Sources  sismiques  poten8elles  basées  sur

     des  observa8ons  (et  des  modèles):   -­‐  Séismes  (Localisa8on  3D,  Magnitude)  <=  catalogues   -­‐  Faille  ac8ves  (type,  taux  de  déforma8on,  séismes  générés)     Focus  sur  deux  paramètres   -­‐  Les  magnitudes  fournies  (y  compris  par  le  dernier  catalogue  SI-­‐Hex)  sont-­‐elles   cohérentes  d’une  région  à  l’autre  en  France?       -­‐  Quelle  est  la  cohérence  entre  les  taux  de  sismicité  observés  et  les  taux  de   déforma8on  es8més  ou  supposés  sur  les  failles  ac8ves  en  France?     1er  Workshop  RESIF  –  Aléa  sismique  27  et  28  Septembre  2016,  Strasbourg  
  11. Comparons  le  taux  de  sismicité  sur  le  territoire  métropolitain  

      à  par8r  du  catalogue  EMEC  (1142-­‐2006)  ....   (Duboeuf  et  Pereira  2013    stage  2A  EOST)   y=  -­‐1.18  M+4.69   1er  Workshop  RESIF  –  Aléa  sismique  27  et  28  Septembre  2016,  Strasbourg  
  12. ……  avec  les  séismes  qui  devraient  être  générés    

    sur  les  failles  ac8ves  en  fonc8on  de  leur  taux  de  déforma8on   (Duboeuf  et  Pereira  2013    stage  2A  EOST)     Failles  ac8ves  (d’après  IRSN)     -­‐  Sélec8on  des  failles  avec  ac8vité   observée  au  cours  du  Quaternaire   (rouge)  (≈2150  km)   -­‐  Taux  de  déforma8on:      par  défaut  0.1  mm/an      (Schlupp  et  al.  2001)   1er  Workshop  RESIF  –  Aléa  sismique  27  et  28  Septembre  2016,  Strasbourg  
  13. Comparaison  sismicité-­‐déforma8on   Magnitudes  5  et  plus  répar8s  sur  l’ensemble

     des  failles     -­‐  Pente  iden8que  à  la  GR   -­‐  Mmax  =  Mmax  possible  sur  faille  selon  longueur  (Wells  et  Coppersmith,  1994)   Taux  de  déforma8on=0.05  mm/an   Taux  de  déforma8on=0.1  mm/an   1er  Workshop  RESIF  –  Aléa  sismique  27  et  28  Septembre  2016,  Strasbourg  
  14. Taux  de  déforma8on=0.025  mm/an     Taux  de  déforma8on=0.02  mm/an

      Comparaison  sismicité-­‐déforma8on   1er  Workshop  RESIF  –  Aléa  sismique  27  et  28  Septembre  2016,  Strasbourg  
  15. En  considérant  un  nombre  restreint  de  failles  ac8ves,  il  faudrait

     que  le  taux  de  déforma8on  soit   très  faible  de  l’ordre  du  cen$ème  de  millimètres   (cohérent  avec  le  champ  de  vitesse  GPS  quasi  nul)   Autres  possibilités:   Une  part  de  la  déforma8on  est-­‐elle  asismique?           La  période  d’observa8on  (environ  900  ans)  est-­‐elle  significa8ve?  Si  non,  pourquoi?           Résultats  préliminaires.       Comparaison  sismicité-­‐déforma8on   Taux  de  déforma8on=0.02  mm/an   1er  Workshop  RESIF  –  Aléa  sismique  27  et  28  Septembre  2016,  Strasbourg  
  16. Réseau sismologique & géodésique français MERCI  pour  votre  aben8on  

    ?   1er  Workshop  RESIF  –  Aléa  sismique  27  et  28  Septembre  2016,  Strasbourg