Application des lois d’atténuation pour la sismicité de ces 50 dernières années

Comparés aux séismes historiques la localisation et la magnitude des séismes enregistrés sont relativement précises.

L’objectif est le même : classer les événements instrumentaux par rapport à leurs effets sur Monaco.

La méthode est identique : appliquer les principales lois d’atténuation pour la détermination par le calcul de l’accélération atteinte sur le territoire de Monaco.

Les données disponibles sont celles du Bureau Central Sismologique Français (BCSF), du Réseau National de Surveillance sismique (RéNaSS) et des différentes études qui ont précisé les paramètres des événements principaux (Bethoux, 1992 ; Courboulex 1998, 2003 ; Larroque, 2001).

Chapitre 5 : Détermination du séisme de référence pour Monaco

Les principales lois d’atténuation sont appliquées pour les principaux séismes enregistrés depuis 1963 afin de calculer l’accélération atteinte sur le Rocher à Monaco (Tableau 10). Les conditions aux limites choisies pour satisfaire ces lois sont une magnitude supérieure à 4 et une distance épicentrale inférieure à 200 km. Le principal séisme de la crise sismique de Blausasc et le petit séisme de Peille ne sont donc pas pris en compte (Magnitude de 3.7).

date M _{en °} Lat Long _{en °}

Distance epicentre en km Azimut en° Accélération : Petrovsky, 1986 en m/s2 Accélération: Tento et al., 1992. en m/s2 Accélération : Ambraseys, 1995 en m/s2 21/04/1995 4,7 43,8155 7,5563 18,49 55 0,650 0,678 0,494 25/02/2001 4,5 43,49 7,47 26,15 168 0,457 0,425 0,331 26/12/1989 4,5 43,483 7,561 30,64 149 0,404 0,359 0,290 15/04/1990 4,3 43,574 7,774 42,54 112 0,274 0,227 0,195 07/04/1966 4,4 44,12 7,39 44,56 356 0,277 0,228 0,198 19/07/1963 6,0 44,33 8,11 102,32 49 0,282 0,201 0,222 18/04/1968 4,5 43,95 8,13 82,92 72 0,157 0,119 0,117 11/11/1997 4,0 44,1 7,9 68,02 52 0,147 0,115 0,107 01/02/1971 4,3 44,43 7,41 78,89 359 0,149 0,113 0,110 04/10/1985 4,1 43,63 8,09 75,11 98 0,140 0,108 0,103 10/10/1980 4,3 44,45 7,15 86,47 340 0,135 0,102 0,101 22/04/1981 4,5 43,31 8,23 100,86 117 0,127 0,094 0,096 18/01/1972 4,6 44,11 8,3 106,94 66 0,125 0,092 0,096 06/02/1977 4,0 44,49 7,34 86,01 354 0,115 0,088 0,085 05/01/1980 5,3 44,98 7,47 140,10 2 0,135 0,094 0,107 31/12/1970 4,2 44,16 8,28 107,33 63 0,100 0,074 0,076 08/02/1974 4,3 44,15 6,48 114,84 295 0,098 0,072 0,075 24/02/1997 4,1 43,7 8,5 120,01 91 0,084 0,061 0,064 21/08/2000 5,0 44,89 8,28 161,32 36 0,097 0,067 0,077 20/03/1983 4,1 44,34 6,48 125,10 303 0,080 0,058 0,061 06/06/1971 4,2 44,66 6,68 132,91 322 0,079 0,057 0,061 05/09/1963 4,2 44,65 8,23 137,02 41 0,076 0,055 0,059 19/06/1984 4,3 44,05 6,15 145,78 285 0,075 0,053 0,058 03/03/1977 4,0 44,69 6,69 134,88 323 0,069 0,050 0,053 30/06/1984 4,1 44,05 6,13 147,93 284 0,066 0,047 0,051 18/07/2001 4,1 44,85 8,33 161,19 39 0,059 0,042 0,046 10/10/1997 4,5 42,2 6,6 191,88 208 0,060 0,040 0,047

Tableau 10 : Classement par ordre décroissant des accélérations calculées avec différentes lois d’atténuation (Petrovsky, 1986 ; Tento-Franceschina-Marcellini, 1992 ; Ambraseys, 1995) pour les séismes de magnitude supérieure à 4 et de distance épicentrale inférieure à 200 km par rapport à Monaco.

C’est donc le séisme du 21 avril 1995 localisé au nord de Vintimille qui aurait présenté les accélérations les plus importantes en Principauté suivi par celui du 25 février 2001 localisé à une trentaine de km au large de Monaco. De suite après nous trouvons les séismes de la mer Ligure de décembre 1989 et avril 1990 puis celui du 19 juillet 1963, localisé à plus de 100 km de la Principauté.

Chapitre 5 : Détermination du séisme de référence pour Monaco

1.1.3. Synthèse des accélérations maximales calculées par les lois d’atténuation pour les séismes principaux

L’application des lois d’atténuation, aux séismes historiques principaux ayant affecté la Principauté, et aux séismes hypothétiques, permet de proposer une échelle relative des effets sur la Principauté de ces divers séismes (Tableau 11).

Toutefois, si les failles actives sont reconnues il est difficile d’évaluer correctement leur potentiel sismogène et donc de déterminer précisément les caractéristiques du séisme hypothétique. Le seul cas particulier étant celui de la faille de Blausasc dont la crise sismique en 2000 a été très bien contrainte durant la campagne SALAM et qui a permis de proposer une magnitude si la zone activée durant cette crise jouait en une seule fois (Courboulex et al., 2003).

Les séismes hypothétiques pris en exemple ici sont celui de la faille de Blausasc et celui actuellement pris en compte pour la réglementation parasismique à Monaco :

- le séisme hypothétique de Blausasc mis en évidence lors de la crise sismique de décembre 2000 et déterminé par la rupture en une seule fois de la portion de faille activée lors la crise sismique de Blausasc (3 km) générerait un séisme de magnitude 5.5 (Courboulex et al. 2003),

- le séisme de référence actuellement pris en compte à Monaco pour l’application de la réglementation parasismique est un séisme de magnitude 6.5 à 30 km.

Nous considérerons dans la suite de cette étude que le séisme hypothétique de Blausasc rentre dans les limites de validité des lois d’atténuation même s’il est en bordure (Tableau 7).

Vitesse

au Rocher en cm/s

Accélération au Rocher en m/s2 Caractéristiques Magni- _tude Distance _épicentre

mesuré calculé mesuré calculé Faille de Blausasc (hypothèse) 5.5 8 / 7,70 (P) 7,08 (SP.)

7,86 (Tp)

/ 1,53 (P) 2,43 (T) 1,48 (A)

Séisme de référence pris en

compte actuellement à Monaco 6.5 30 /

8,83 (P) 5,86 (SP.) 8,83 (Tp) / 1,22 (P) 1,04 (T) 0,91 (A) Séisme du 23 février 1887 6 65 / 2,67 (P) 1,61 (SP) 1,58 (Tp) / 0,46 (P) 0,34 (T) 0,35 (A) Séisme du 21 avril 1995 4.7 18,5 / 2,35 (P) 1,43 (SP) 1,21 (Tp) / 0,65 (P) 0,68 (T) 0,49 (A)

Séisme du 19 décembre 2000 3.7 8 saturé hors limite 0,18 (Mona) hors limite

Séisme du 25 février 2001 4.6 25 0,05 1,36 (P) 0,72 (SP) 0,53 (Tp) 0,1 (Fonv) 0,49 (P) 0,46 (T) 0,31 (A) Séisme du 11 avril 2003 4.9 200 0,041 0,24 (P) 0,16 (SP) 0,06 (Tp) 0,015 (Mona) 0,067 (P) 0,044 (T) 0,0052 (A)

Tableau 11 : Tableau présentant les accélérations et les vitesses maximales mesurées et calculées avec les lois d’atténuation de Petrovsky, 1986 (Pa et Pv); Tento-Franceschina-Marcellini, 1992 (T) ; Ambraseys, 1995 (A) ; Sabetta-Pugliese, 1987 (SP) ; Theodulidis-papazachos, 1992 (Tp) ; pour des séismes caractéristiques sur la Principauté (jaune : séismes hypothétiques, rouge : séisme historique, bleu : séismes instrumentaux).

Chapitre 5 : Détermination du séisme de référence pour Monaco

Dans le cadre de la réglementation parasismique, une étude du CETE de 1996, définissait une accélération maximale de 1,6 m/s2 pour servir de base à l’élaboration des spectres donnés pour les différentes zones de la Principauté (CETE, 1996). Une nouvelle étude en 2002, dans ce même cadre, redéfinissait un spectre au rocher « calé » sur une accélération maximale de 1 m/s2 . La confrontation avec des enregistrements réels de magnitudes équivalentes à celle du séisme de référence (6.3) situés à des distances comparables (28 km) proposait de retenir finalement une accélération de 1,5 m/s2 (JPM, 2002).

Période de retour 100 ans ; T=0 Période de retour de 475 ans; T=0

Figure 66 : cartes moyennes finales des accélérations attendues pour la France métropolitaine pour des périodes de retour de 100 ans et de 475 ans (zonage probabiliste Géoter, 2002).

Au vu du tableau des valeurs caractéristiques (Tableau 11) et des cartes moyennes du zonage probabiliste Géoter (Figure 66), les valeurs mesurées et calculées des accélérations maximales sont conformes aux valeurs des accélérations proposées par le zonage probabiliste pour notre région :

- pour la période de retour de 100 ans les accélérations attendues sur Monaco s’échelonneraient d’après le zonage probabiliste de Géoter de 1 à 1,25 m/s2 . Le séisme de référence actuellement pris en compte à Monaco, à savoir une magnitude 6.5 à 30 km, présenterait une accélération de 1,1 m/s2 et rentre donc dans cette échelle ;

- pour la période de retour de 475 ans les accélérations attendues sur Monaco s’échelonneraient de 1,5 à 2 m/s2. Le séisme hypothétique de Blausasc (magnitude 5.5 à 8 km de Monaco) atteindrait 1,5 m/s2 (P et A) ce qui est à la limite inférieure de l’échelle proposée par le zonage probabiliste.

Les accélérations fortes sur Monaco calculées pour les séismes proches doivent être interprétées avec prudence. Les accélérations fortes se rencontrent aussi bien pour des magnitudes moyennes (4.5) que pour des magnitudes fortes (>7). Ce constat est caractéristique du champ proche où l’accélération est contrôlée par la chute de contrainte (Betbeder, 2003). Ceci peut expliquer l’accélération maximale « forte » du séisme de Blausasc qui a atteint 0,018g sur le Rocher pour une magnitude de 3.7 à 8 kilomètres de Monaco. Cette secousse très courte n’a généré aucun dégât en Principauté, le potentiel destructeur commence à apparaître lorsque l’accélération perdure dans le temps. Ainsi le

Chapitre 5 : Détermination du séisme de référence pour Monaco

séisme historique du 23 février 1887 de magnitude estimée de 6 pour une distance de 65 km présente une accélération maximale plus faible que celle du 21 avril 1995 de magnitude 4.7 mais localisé à 18,5 km de Monaco. Les dégâts ne sont en rien comparables puisque contrairement à celui de 1887 il n’y a eu aucun dégât pour celui du 21 avril 1995.

L’accélération maximale à elle seule est insuffisante pour qualifier le potentiel destructeur d’un séisme en champ proche. Il est préférable de définir un paramètre temporel caractérisant la partie forte de ce signal, par exemple la durée Tacc qui est l’intervalle de temps séparant le

premier et le dernier pic d’accélération (en valeur absolue) supérieur à une valeur donnée d’accélération (en général 0,05g).