Quelle place pour l’imagerie sismique dans la caractérisation des failles en domaine intraplaque ?

How to use seismic imagery for fault characterization in intraplate domain ?

¹ EDF-DIPNN-DI-TEGG, 905 av. Du Camp de Menthe, 13097 Aix en Provence, Cedex 02
² Geosciences Montpellier, Univ. Montpellier, CNRS, Univ. Antilles, Place E. Bataillon, 34095 Montpellier, Cedex 05

Résumé

Localisés à distance des grandes limites de plaques lithosphériques, les domaines intraplaques présentent de faibles vitesses de déformation géologique, se traduisant par des niveaux de sismicité faibles à modérés, avec des temps de retour longs entre deux séismes significatifs. Dans ces régions, les processus de surface sont plus rapides que les processus tectoniques et tendent à effacer les éventuelles traces de rupture laissées en surface par des séismes majeurs du passé. L’estimation de l’activité des failles dans de tels contextes nécessite la mise en œuvre d’une approche pluridisciplinaire combinant géophysique, géologie et paléosismologie. Nous présentons ici l’approche développée par EDF, dans le cadre de ses études d’aléa sismique, pour améliorer la connaissance des failles en France métropolitaine, en se focalisant sur l’utilisation de la sismique réflexion (imagerie) à différentes échelles. Les lignes sismiques de Haute Résolution (HR ; i.e. sismique profonde de type pétrolière) permettent d’estimer la localisation et la géométrie des failles en profondeur, ainsi que leur histoire cinématique. La sismique ultra haute résolution en ondes S (UHRS) donne quant à elle une information sur la localisation des failles en très proche surface et permet de localiser d’éventuelles tranchées paléosismologiques visant à analyser l’activité des failles.

Abstract

Intraplate domains, located far away from lithospheric plate boundaries, exhibit low deformation and geological deformation velocities and are characterized by low to moderate seismicity with long return period between two significant earthquakes. In these regions, surface processes act faster than tectonics and tend to erase the geomorphological surface rupture evidences produced by large past earthquakes. Faults activity assessment in such contexts requires the implementation of a multi-disciplinary approach that combines geophysics, geology and paleoseismology. We present here the approach developed by EDF to improve fault knowledge in metropolitan France for seismic hazard assessment purpose, with a focus on the use of seismic reflection imagery at different scales. High Resolution (HR) seismic lines allow characterizing faults location geometry at depth, together with their kinematic history. Ultra high resolution seismic (UHRS) in S waves, gives information on fault location in subsurface and allows defining paleoseismological trench location to study fault quaternary activity.