Le séisme du Teil, géologie 3D et InSAR
Le séisme du Teil : géologie 3D et InSAR (Par Philippe Hervé Leloup, Léo Marconato et Cecile Lasserre) :
Le 11 novembre 2019, un séisme de magnitude Mw4.9 a eu lieu près du Teil (Ardèche). Ce séisme a été très commenté pour plusieurs raisons : un séisme d’une telle magnitude n’est ressenti en France métropolitaine qu’environ tous les 10 ans, des ruptures de surface ont été observées, ce qui est exceptionnel, il a provoqué des dégâts importants (mais heureusement pas de victime) à proximité immédiate de deux centrales nucléaires, et il a rapidement été envisagé qu’il puisse s’agir d’un séisme provoqué par une activité anthropique (extraction dans une carrière). Ces circonstances exceptionnelles ont conduit à la constitution d’un groupe de travail du CNRS (Delouis et al., 2019) et à une importante mobilisation de la communauté nationale en sciences de la terre incluant le LGL-TPE (Cornou et al., 2020 ; Baize et Ritz, 2022).
Plusieurs membres du LGL-TPE ont participé à des relevés sur le terrain. P. H. Leloup a été membre du groupe de travail CNRS initiant et le stage de M2 de Léo Marconato, co-encadré par C. Lasserre. Un débat public et une excursion sur le terrain ont été organisés lors de la Réunion des Sciences de la Terre 2021. Ce travail a débouché sur une publication à Geophysical Journal International en collaboration avec quatre autres laboratoires (Marconato et al., 2021).
Dans cette publication, un modèle géologique en trois dimensions de la zone épicentrale a été réalisé à l’aide du logiciel Geomodeller en collaboration avec le B.R.G.M. (Fig. 1).
Fig. 1. Vue oblique du modèle géologique 3D. Les plans colorés correspondent aux couches sédimentaires, les rouges aux failles, dont celle de la Rouvière activée lors du séisme. Le plan jaune est le plan source du séisme d’après les données sismologiques (Delouis et al., 2021). Le modèle 3D est disponible ici : https://zenodo.org/record/5974794#.Yf_USC_pPUI
Les données du satellite Sentinel-1 acquises entre janvier 2019 et janvier 2020 ont été utilisées pour quantifier par interférométrie radar (InSAR) les déplacements du sol associés au séisme (Fig. 2).
Fig. 2. Carte des déplacements cosmiques mesurés par InSAR, et séries temporelles du déplacement relatif entre 2 points situés de part et d’autre de la faille, pour trois paires de points le long de la rupture.
Une modélisation de la répartition du glissement sur la faille et du pendage de celle-ci par inversion des données InSAR a été réalisée (Fig. 3). Elle suggère un mouvement principalement chevauchant atteignant jusqu’à 25 cm de glissement, limité aux couches géologiques superficielles (profondeur ≤1,5 km), et un pendage de la faille entre 55° et 60° en bon accord avec les données sismologiques recalculées (Delouis et al., 2021). Cette étude suggère aussi un arrêt de la rupture sur une faille jusqu’ici non cartographiée, la faille de la Violette (VF sur la Fig. 3).
Fig. 3. Vue oblique du modèle 3D avec la cartographie du mouvement sur le plan de faille (niveaux de gris) déduite de l’inversion des données InSAR.
Références :
- Baize, S., Ritz, JF. Post-publication careers: ground ruptured, community united. Commun Earth Environ 3, 61 (2022). https://doi.org/10.1038/s43247-022-00392-y
- Delouis B., Ampuero J-P, Audin L., Bernard P., Brenguier F., Grandin R., Jolivet R., Leloup P. H., Ritz J., Vergne J., Vernant P., Voisin C. Rapport d’évaluation du groupe de travail (GT) CNRS-INSU sur le séisme du Teil du 11 novembre 2019 et ses causes possibles (in french) (Tech. Rep.). CNRS-INSU. 11 Décembre 2019.
- Delouis, B., Oral, E., Menager, M., Ampuero, J.-P., Guilhem Trilla, A., Régnier, M. & Deschamps, A. (2021) Constraining the point source parameters of the 11 November 2019 Mw 4.9 Le Teil earthquake using multiple relocation approaches, first motion and full waveform inversions. Comptes Rendus. Géoscience, 353, 1–24. doi:10.5802/crgeos.78
- Cornou C. et al., Rapid response to the Mw 4.9 earthquake of November 11, 2019 in Le Teil, Lower Rhône Valley, France. Comptes rendus de l’Académie des sciences. Série IIa, Sciences de la terre et des planètes, 2021. DOI : 10.31219/osf.io/3afs5
- Marconato,L., P. H. Leloup, C. Lasserre, R. Jolivet, S. Caritg, R. Grandin, M. Métois, O. Cavalié, L. Audin. Insights on fault reactivation during the November 11, 2019, Mw4.9 Le Teil earthquake in southeastern France, from a joint 3-D geological model and InSAR time-series analysis. Geophys. J. Int. 229, 758–775, 2022. https://doi.org/10.1093/gji/ggab498 HAL: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03573241/
