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Pour quelle raison les séismes se produisent-ils et où ?

Crédits : José F Vigil from This Dynamic Planet -- a wall map produced jointly by the US Geological Survey- the Smithsonian Institution and the US Naval Research Laboratory / Wikimedia

Quand des séismes comme celui d’aujourd’hui en Charente-Maritime se produisent, les populations touchées et parfois choquées par ces secousses, parfois à répétition, peuvent en venir à se demander pourquoi c’est à elles que cela arrive. Et en effet, les mécanismes qui se cachent sous la Terre et qui la font bouger sont complexes et les résultats peuvent être destructeurs lorsqu’un tremblement se trahit par des dégâts matériels, voire malheureusement des blessures et des morts.

Si l’on souhaitait expliquer les choses simplement, nous pourrions comparer notre planète à une orange qui semble dure à l’extérieur grâce à son écorce, mais qui cache en fait à l’intérieur une chaleur intense qui induit des mouvements visqueux en s’évacuant. Ce phénomène touche plus particulièrement l’asthénosphère située entre 100 et 700 km de profondeur. Ces mouvements vont provoquer la tectonique des plaques, cela désigne en d’autres termes les mouvements des plaques rigides lithosphériques (situées à la surface du globe et jusqu’à 100 à 200 km de profondeur). On pourrait donc dire que cela fait bouger « l’écorce » de la Terre. Ce sont les frottements qui produisent les séismes tels que nous les expérimentons. Les roches sont comme un ressort comprimé : elles se déforment, de l’énergie élastique s’accumule et au bout d’un moment, le seuil de résistance des roches est dépassé, elles cèdent alors brutalement. Les plaques tectoniques glissent alors l’une contre l’autre de part et d’autre d’une faille. L’énergie accumulée est relâchée lorsqu’un ressort comprimé est relâché d’un coup. Ce relâchement se fait sous forme de chaleur (phénomène de friction au niveau de la zone de contact) et de vibrations (ondes sismiques).

Les mouvements de grandes plaques lithosphériques dues au thermodynamisme peuvent être différenciés en trois catégories distinctes :

  • Il y a tout d’abord un mouvement d’étirement. C’est à ces endroits que se créent les plaques océaniques au niveau des fossés d’effondrement (les rifts) et des grandes dorsales médio-océaniques. Une fracture s’opère à ces endroits.
  • Il existe aussi un mouvement de raccourcissement là où les zones se chevauchent, cela s’appelle la subduction, car une plaque océanique passe sous une autre (on note ici les exemples de la ceinture du Pacifique au Chili, Alaska et Japon), mais il peut aussi y avoir une collision quand deux plaques continentales sont concernées (comme pour les chaînes himalayenne ou alpine).
  • Enfin, il y a un décrochement (ou coulissage latéral) comme au niveau des failles transformantes les fameuses failles de San Andreas (Californie, États-Unis) ou la faille nord-anatolienne (Turquie).

Où les séismes se produisent-ils ?

Tout d’abord, ils concernent la partie la plus superficielle de la croûte terrestre. Si on prend l’exemple de la France, cela se produit dans les 15 premiers kilomètres. En effet, plus profondément, les roches sont ductiles : elles sont en glissement continu pour s’adapter à la déformation. On parle de zones asismiques.
Par ailleurs, on les observe surtout au niveau des failles, car la résistance mécanique de ces zones est différente et les roches ont plus de chances de s’accommoder aux déformations qui se produisent sous terre au niveau des plaques tectoniques.
De plus, on retrouve la sismicité surtout le long des frontières de grandes plaques tectoniques, car c’est à ces endroits que les mouvements sont le plus importants. Le site du Département de Géologie de Laval donne quelques exemples : « c’est notamment le cas tout autour de l’océan pacifique (grands séismes d’Amérique du Sud, d’Alaska, du Kamtchatka ou du Japon) ou à la périphérie de l’océan indien (grands séismes indonésiens ou himalayens), là où plusieurs centimètres par an de déplacement relatif sont absorbés. »
Finalement on observe des séismes au niveau des zones de contact, car les plaques rigides y transmettent les forces qu’elles subissent. C’est pour cela qu’il n’est pas surprenant qu’il y ait des séismes dans le Centre-Est des États-Unis, en Australie ou en France Métropolitaine.

Sources : Irsn ; Site du Département de géologie et de génie géologique de l’université Laval