Séisme de Ridgecrest : de nouvelles données sur le processus de rupture sismique

En Juillet 2019, une séquence de deux séismes de magnitude respective Mw6.4 et Mw7.1 se sont produits en l’espace de quelques heures dans la région de Ridgecrest, Californie. Ils s’inscrivent dans la séquence de séismes qui affectent l’East California Shear Zone, un système de failles en marge de la faille de San Andreas1 . Dans cette région, les conditions d’affleurement sont particulièrement bonnes pour documenter des ruptures de surface, une observation clef pour comprendre les mécanismes de déformation associés au processus de rupture sismique.

Grace a une collaboration active avec le CNES au travers de la cellule d’acquisition d’images satellitaires optiques dans le contexte d’évènements telluriques, le groupe de tectonique de l’IPGP a pu acquérir rapidement une couverture multi-stéréo de l’ensemble de la zone de rupture avec l’imageur Pléiades. Les images acquises ont une résolution au sol de 50 cm. En utilisant l’outil opensource Micmac en partie développé à l’IPGP, ces images ont ensuite pu être corrélées avec des images d’archives issues de diffèrent capteurs satellitaires, Pléiades et Worldview, pour produire des cartes de déplacement horizontal et vertical du sol avec une résolution de 50cm2 . Ces cartes ont ensuite été utilisées pour établir la courbe de glissement en surface associée à ce séisme.

Cette technique permet une évaluation directe des déformations horizontales distribuées (Off-Fault Displacement, OFD) dans une zone large de quelques centaines de mètres à un kilomètre autour de la faille. Cette composante de la déformation est quasiment impossible à quantifier autrement. En effectuant cette mesure pour le séisme de Ridgecrest, il a été possible de montrer que cette déformation distribuée peut atteindre jusqu’à 30% de la déformation totale engendrée par le séisme. Cette déformation est répartie dans le volume entourant la zone de faille mais participe au budget total de déformation, ce qui répond en grande partie aux interrogations quant à l’existence possible d’un déficit de glissement quand la rupture arrive en surface. Cette mesure montre que très probablement si un déficit de glissement existe il est en réalité très faible. Cela change drastiquement les perspectives quand il s’agit d’évaluer le déplacement cumulé pour des objets géomorphologiques ayant été affectés par de multiples séismes, mais aussi quand il s’agit de prédire le déplacement du sol dans une démarche d’évaluation de l’aléa associé au déplacement du sol pour un séisme donné.

• 1Cette séquence de séismes a débuté avec le séisme de Landers en 1992, de Mw7.3, pour se poursuivre depuis avec les séismes d’Hector Mine en 1999 et d’El Mayor en 2010.
• 2Contrairement aux mesures de terrain, cette méthode n’est pas dépendante de l’existence de marqueurs spécifiques sur le terrain pour permettre une mesure du déplacement et il est donc possible d’obtenir une mesure homogène partout le long de la rupture sismique.