Vers des nouveaux modèles sismo-tectoniques pour l'aléa sismique des Petites-Antilles

Présentation de Océane Foix (Géosciences Montpellier) | Rencontres scientifiques et techniques Résif | 15-18 novembre 2021, Obernai

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1. Aléas Petites-Antilles oceane.foix@umontpellier.fr 1 Foix O., Mazzotti S., Jomard H. Céline Beauval (Isterre Grenoble) Anne Lemoine, Didier Bertil, Roser Colomer Roser & Agathe Roulle (BRGM Orléans) Boris Marcailloux, Mireille Laigle & Solène Meyer (Géoazur Sophia A.) Nathalie Feuillet, Claudio Satriano, Jean-Marie Saurel & Marie-Paule Bouin (IPG Paris) Jean-Jacques Cornée, Jean-Frédéric Lebrun & Mélody Philippon (Géosciences Montpellier - Guadeloupe) Eric Calais & Elenora van Rijsingen (ENS Paris) Vers des nouveaux modèles sismo-tectoniques pour l'aléa sismique des Petites-Antilles
2. Aléas Petites-Antilles oceane.foix@umontpellier.fr 2 1 - Contexte Géodynamique Variations morphologiques et tectoniques N-S Arcs volcaniques Prisme d’accrétion et failles actives Taux de sismicité Seibert et al. (2020)
3. Aléas Petites-Antilles oceane.foix@umontpellier.fr Sismotectonique 1 - Contexte 3 Incertitudes sur l’interface de subduction Séismes historiques - Feuillet et al. (2021), van Rijsingen et al. (2021) Couplage de l’interface - van Rijsingen et al. (2021), Feuillet et al. (2004) Croûte Plaque Supérieure (0-25km) - Cat. CDSA
4. Aléas Petites-Antilles oceane.foix@umontpellier.fr Anciens modèles 1 - Contexte 4 Geoter (2002) Zonage Geoter (2002) 21 zones crustales 14 ou 20 zones de subduction
5. Aléas Petites-Antilles oceane.foix@umontpellier.fr Anciens modèles 1 - Contexte 4 Profondeur (km) 160 - 210 60 - 160 30 - 60 Sélection des séismes profonds (Fichier ZPGA, 2002) Magnitude 7,5 - 8 6,5 - 7,5 4,5 - 5,5 3,5 - 4,5 2,5 - 3,5 Nature des zones Zone de résistance à la pénétration dans le manteau ou de détachement de la plaque plongeante Zone de plongement de la plaque à pendage constant Zone de chevauchement et de courbure lithosphérique Axe/arc actuel interne actif (de -5 ou 6 Ma à actuel ) Axe d’anomalie négative de gravité : tracé de subduction en profondeur marquant le contact avec la plaque Caraïbe LEGENDE 5,5 - 6,5 Tracé d’écaillage supposé de la croûte océanique Nom des zones rapporté à leur identifiant GRE1, 2 et 3 Grenade SVI 1, 2 et 3 Saint Vincent MAR 1, 2 et 3 Martinique SMA 1, 2 et 3 Saint Martin MONT 1, 2 et 3 Montserrat GUA 1, 2 et 3 Guadeloupe ANA 1, 2 et 3 Anegada Limites de zone secondaires Limites de zone principales RIDE BARRACUDA RIDE TIBURON DORSALE D'AVÈS PLAINE ABYSSALE DE BARRACUDA 0 120 kilomètres 240 GRE2 MONT1 GRE1 SVI1 MAR1 SMA1 GUA1 GRE3 SVI3 MAR3 SMA3 MONT3 GUA3 SVI2 MAR2 SMA2 MONT2 GUA2 ANA2 ANA1 11°N 65°W 15°N 12°N 13°N 14°N 16°N 17°N 18°N 19°N 64°W 63°W 62°W 61°W 60°W 59°W 58°W 57°W Anguilla St Martin Saba St Christophe et Nevis St Eustache Antigua St Barthélémy Barbuda St Vincent Grenade Ste Lucie Martinique Iles Grenadines Montserrat Guadeloupe Dominique Barbade Version du : 04-10-2001 Auteur : Anna FIORAVANTI Fichier : Subduction.cdr FIGURE : A2 - 15 Zonage de la subduction en 20 zones et séismes profonds de l’arc des Petites Antilles Source : GEO-TER, 2002 LÉGENDE Geoter (2002) Zonage Geoter (2002) 21 zones crustales 14 ou 20 zones de subduction
6. Aléas Petites-Antilles oceane.foix@umontpellier.fr Anciens modèles 1 - Contexte 5 Bozzoni et al. (2011) Zonage Bozzoni et al. (2011) 3 zones d’interface - 6 zones crutales 4 zones intra-plaques- 2 zones de transition
7. Aléas Petites-Antilles oceane.foix@umontpellier.fr 6 Pourquoi une mise à jour ? Paula tt o et al. (2017) Nouvelles données Campagne CDSA Campagnes Océanographiques
8. Aléas Petites-Antilles oceane.foix@umontpellier.fr 2 - Données Interfaces et sismicité 7 Sismicité du coin mantellique Arc : Union des slabs de Laurencin et al. (2018) et Bie et al. (2020) Central : Moho et Slab Paulatto et al. (2017) −66° −64° −62° −60° −58° −56° 10° 12° 14° 16° 18° 20° 0 100 S E N W A B 4000 10° 12° 14° 16° 0 100 A −8000 −4000 0 4000 Elevation (m) 0 50 100 150 200 250 300 Depth (km) 0 50 100 150 200 250 300 350 Distance along A-B (km)
9. Aléas Petites-Antilles oceane.foix@umontpellier.fr Apport des catalogues Catalogue CDSA (1935-2012) - Massin et al. (2021) : le plus complet et homogène Catalogue Bertil2021 (1910-2020) - Courtoisie de Didier Bertil : uniformisé en Mw Catalogue de Sismicité 2 - Données 8 Bertil2021 CDSA
10. Aléas Petites-Antilles oceane.foix@umontpellier.fr −66° −64° −62° −60° −58° −56° 10° 12° 14° 16° 18° 20° 0 100 km (a) −66° −64° −62° −60° −58° −56° 10° 12° 14° 16° 18° 20° 0 100 km (b) −1.0 −0.5 0.0 0.5 1.0 normal strike-slip reverse Mécanismes au foyer 3 - Traitements 9 Distribution spatiale Styles de rupture moyennés sur grille Apport pour le zonage Croûte de la plaque Caraïbe
11. Aléas Petites-Antilles oceane.foix@umontpellier.fr Géodésie 3 - Traitements 10 Que peut-on apprendre du GPS? Données brutes de van Rijsingen et al. (2021) Zone complexe mais orientation globale d’extension NNE-SSO
12. Aléas Petites-Antilles oceane.foix@umontpellier.fr Géodésie 3 - Traitements 10 Que peut-on apprendre du GPS? Données brutes de van Rijsingen et al. (2021) Zone complexe mais orientation globale d’extension NNE-SSO
13. Aléas Petites-Antilles oceane.foix@umontpellier.fr 11 Ré-évaluation dans le cadre de l’axe transverse sismicité Collecte des données récentes ‣Morphologie du slab ‣Sismicité du coin mantellique Intégration de FM et du GPS ‣Styles de ruptures ‣Comment intégrer le GPS ? Zonage ‣Comment intégrer les études macrosismique ? ‣Comment intégrer les nouvelles connaissances d’interaction de fl uides ? Conclusion
14. Aléas Petites-Antilles oceane.foix@umontpellier.fr 11 Ré-évaluation dans le cadre de l’axe transverse sismicité Collecte des données récentes ‣Morphologie du slab ‣Sismicité du coin mantellique Intégration de FM et du GPS ‣Styles de ruptures ‣Comment intégrer le GPS ? Zonage ‣Comment intégrer les études macrosismique ? ‣Comment intégrer les nouvelles connaissances d’interaction de fl uides ? Conclusion Collecte Tests FM et GPS Zonage Février 2022 Premiers calculs d’aléa Mars 2021 Planning
15. Aléas Petites-Antilles oceane.foix@umontpellier.fr 12 Merci de votre attention