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Activité effondrement gravitaire

La chaîne de montagnes des Alpes est une chaîne de collision qui s’est formée dans un contexte tectonique de convergence. On y trouve des indices de l’épaississement crustal lié à la compression : failles inverses, données GPS…

Une extension peut être constatée au cœur de certaines chaînes récentes. Cette extension, liée à un effondrement gravitaire de la chaîne, se produit lorsque l’érosion, assortie d’un réajustement isostatique, et la compression ne s’équilibrent plus.

On cherche à déterminer si certains indices  accréditeraient l'existence d'un effondrement gravitaire au cœur des Alpes.

 

Activité 1: travailler à partir des données sismiques

 

meca au foyer avec FP

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Chaque symbole (mécanisme au foyer) représenté sur la carte ci-dessus correspond à l'analyse des sismogrammes enregistrés par plusieurs stations sismiques pour un séisme. Ces séismes correspondent au jeu soit d'une faille inverse (contexte de  convergence), soit d'une faille normale (contexte de divergence), soit d'un coulissage. Le front pennique a été surligné en noir. On remarque que les mécanismes au foyer du cœur des Alpes sont des symboles qui correspondent  à des failles normales en accord avec un contexte de divergence  lié à l'effondrement gravitaire.

L'application "mécanismes au foyer" permet de faire le lien entre les données sismiques et la symbolique utilisée.

L'analyse des mécanismes au foyer nécessite que le séisme ait été enregistré par des stations qui soient localisées tout autour de l'épicentre. Il faut alors définir  comme dans l'application ci-dessus les deux zones en compression et les deux zones en dilatation.

Pour cela, on analyse les sismogrammes de chaque station. Si la première déviation enregistrée (onde P) est orientée vers le haut, cela signifie que le sismomètre est dans une zone en compression, si elle est orientée vers le bas alors le sismomètre est dans une zone en dilatation.

La banque des séismes fournie par le logiciel Sismolog ne présente pas de séisme qui soit encadré par un nombre suffisant de stations pour faire cette étude.

 L'archive 94061806.zip contient les fichiers  (format sismAlp ) qui peuvent être analysés par Sismolog. Ce séisme ne fait pas partie de la banque de données Sismolog, il n'est donc pas dépouillé.

A condition de laisser de côté les stations OG21, JAUF et OG27, il est possible de montrer que ce séisme du 18 juin 1994 et localisé dans la partie centrale des Alpes  correspond au jeu d'une faille normale.

 

 

sismo94061806.png

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Pour ce séisme 94061806, la station OG15 (1er sismogramme) était dans une zone en dilatation, la station OG22 (2ème sismogramme) était dans une zone en compression.

 

Voici l'analyse de l'ensemble des enregistrements et l'interprétation du mécanisme au foyer. :

sismolog 2

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Activité 2: travailler à partir des données géodésiques

Il est possible de travailler avec les données GPS de deux stations situées au cœur des Alpes, de part et d'autre du front pennique : PUYA et JANU.

puya janu 

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A partir des données GPS brutes, il est possible de déterminer les déplacements relatifs de ces deux stations et ainsi de mettre en évidence un mouvement de divergence (faible).

Données GPS: PUYA, JANU

Pour cela, il faut tracer les courbes de tendance pour les données GPS en latitude puis en longitude. Le coefficient directeur des droites obtenues donne la vitesse du déplacement en mètres. Selon que ce coefficient directeur est positif ou négatif, le déplacement se fera vers le nord ou vers le sud, vers l'ouest ou vers l'est. Pour plus d'explications, cliquez ici.

Sur la feuille de calcul, après avoir sélectionné les colonnes "dates" et "latitude", il faut insérer un diagramme (XY dispersion). Puis "cliquez droit" sur la courbe obtenue et sélectionnez "insérer une courbe de tendance" et cochez "afficher l'équation". Il faudra ensuite faire de même avec les colonnes "dates" et "longitude".

deplacements puya janu

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Si on compare les déplacements absolus des deux stations, elles se déplacent dans la même direction. Il faut ensuite analyser le déplacement d'une station par rapport à l'autre supposée fixe.

JANU est supposée fixe. Il suffit ensuite de faire les calculs suivants:

vitesse de déplacement relatif de PUYA en latitude = 15,33 - 13,36 = 1,97 mm/an

vitesse de déplacement relatif de PUYA en longitude = 20.85 - 22.75 = -1,9 mm/an

deplacements relatifs puya janu

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Le déplacement relatif de PUYA, par rapport à JANU, est un mouvement d'extension/décrochement.

 

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