2.3.2.1. ESTIMATION DES VITESSES DE GLISSEMENT SUR LES FAILLES ET
PARAMETRAGES
Le rift de Corinthe est un système jeune en pleine évolution. Le modèle de déformation doit donc refléter la dynamique actuelle pour être intégrée dans la détermination des P.O.S. pour les 30 ou 100 prochaines années à venir. La majeure partie de la déformation étant localisée au niveau du golfe, les études géodésiques ne nous apportent que peu d’information sur la déformation intersismique à l’échelle des failles. Il est donc nécessaire de s’appuyer sur des études géologiques pour caractériser ces déformations.
La vitesse de glissement d’une faille est obtenue à partir de la mesure du déplacement vertical ou horizontal et de la mesure du temps associé à cette déformation. Pour une faille normale, le déplacement vertical est majoritairement utilisé et il se décompose
T H E S E
en une partie soulevée (« Footwall uplift ») et une partie subsidée (« Hangingwall subsidence »). En pratique ce déplacementtotal ne peut être que rarement mesuré, et on ne mesure qu’une seule des deux parties (le plus souvent le soulèvement). Lorsqu’une seule partie est mesurable, le déplacement total est obtenu grâce à l’estimation de la dimension de la partie manquante via un rapport entre le soulèvement du toit de la faille et la subsidence du mur (ratio Footwall uplif / Hangingwall subsidence : FU/HS). Le déplacement vertical total ainsi obtenu est ramené sur le plan de faille afin d’obtenir le glissement réel. Cette méthode est également limitée par les phénomènes d’érosion difficilement quantifiables, ce qui implique que les vitesses de glissement obtenues par la géologie ne représentent que des vitesses minimales.
Le rift de Corinthe étant une structure assez petite, nous faisons l’hypothèse que le même rapport FU/HS s’applique à toutes les failles du rift. La définition de ce rapport pour le rift est très débattue :
Une première estimation est obtenue à partir de la mesure de la surrection et de la subsidence de dépôts syn-rift au niveau de la faille d’Helike Est. Une élévation de 800 m est observée au niveau du mur de la faille en surface pour ces dépôts (Ford et al. 2012). L’interprétation des données géophysiques à ce niveau montre que ces mêmes dépôts sont localisés à une profondeur de 800 m (profil L27 sur la Fig. 2.18, Taylor et al. 2011). Ces observations permettent de définir un rapport FU/HS de 1/1 pour cette faille. McNeil et Collier (2004) estiment que pour la même élévation de la faille d’Helike (800 – 1000m) la subsidence associée observée à partir de la géophysique est de 2 – 4,5 km, ce qui correspond à un rapport FU/HS de 1/2-3,2.
Une seconde estimation est réalisée à partir d’une série de forages réalisés de part et d’autre de la faille d’Aigion (Fig. 2.32). Le forage AIG10 réalisé dans le mur de la faille atteint une profondeur de 900m. Le décalage des formations par la faille d’Aigion est imagé (Fig. 2.32) à partir des différentes études réalisées sur ces forages (Lemeille et al. 2002 ; Cornet et al. 2004 ; Apostolidis et al. 2006 ; Place et al. 2007). Selon les auteurs, le déplacement total sur le plan de faille est estimé entre 165 m, à partir des mesures stratigraphiques dans les forages de part et d’autre de la faille (CORSSA et B1, Apostolidis et al. 2006), et 230 m observé sur le modèle 2D obtenu par Apostolidis et al. (2006) à partir de la synthèse de différentes données (Fig. 2.32 A). Le déplacement vertical mesuré à la surface par différents auteurs est de 80-85 m (Apostolidis et al. 2006 ; Place et al. 2007 ; Ford et al. 2012). Ces résultats permettent de définir un rapport FU/HS de 1/1,3 à 1,6.
À partir de la modélisation de la dislocation élastique des terrasses situées près de la localité de Corinthe à l’est du rift, Armijo et al. (1996) et King (1998) définissent respectivement des rapports FU/HS de 1/2,7-3,5 et 1/1,8-2.
Les différentes estimations de ce rapport ont un impact majeur sur la détermination des vitesses de glissement. Le rapport FU/HS de 1/1 déterminé pour la faille d’Helike Est semble trop faible pour une faille normale. Il apparaît plus cohérent mécaniquement que le déplacement en subsidence soit plus important que le soulèvement. À l’inverse les rapports proposés par McNeil (2004), Armijo (1996) et King (1998) semblent élevés par rapport aux mesures de soulèvement et à la bathymétrie dans le rift. Un soulèvement de 800-1000 m observé au niveau de la faille d’Helike Est devrait être associé selon ces rapports à une subsidence de 2000 à 4500 m. La bathymétrie étant à peine de quelques centaines de mètres, il apparaît difficile d’avoir une subsidence aussi importante. L’estimation la plus robuste de ce rapport semble être celle obtenue à partir des études de forage au niveau de la faille d’Aigion. Il est donc décidé au sein du groupe CRL d’utiliser un rapport FU/HS de 1/1,5 pour déterminer les vitesses de glissement.
BOISELET A. – 2014 – ENS/BERSSIN 69/351
T H E S E
Fig. 2.32 : A) Modèle 2D de la faille d’Aigion basé sur la synthèse de données existantes (modifié d’après Apostolidis et al., 2006). Le déplacement vertical total est entre 185 et 230m (Cornet et al., 2004 ; Place et al., 2007 ; Apostolidis et al., 2006), ce qui génère, en prenant en compte un soulèvement du toit de 80-85 m (Cornet et al., 2004), un rapport FU/HS de 1/1,3 à 1,6. B) Carte topographique de la zone d’étude avec la localisation des différents forages et le tracé de la coupe présentée en A (Apostolidis et al., 2006). C) Coupe stratigraphique des premiers mètres de profondeur obtenue à partir d’informations géologiques et de profils géotechniques sur les forages existants de CORSSA, B1 et B2 (Apostolidis et al., 2006). Les lettres A à H correspondent aux différentes formations géologiques détaillées par Apostolidis et al. (2006).
La conversion des vitesses de déplacement verticales ou horizontales en déplacement sur le plan de faille est directement liée au pendage de la faille considérée. Les deux modèles de géométrie considérés (pendage de 60° ou connexion en profondeur avec un plan de 35°) impliquent d’envisager pour certaines failles des pendages très différents, pouvant amener des variations importantes des vitesses de glissement d’un modèle à un autre. De plus, le rift de Corinthe est caractérisé par une évolution très rapide de l’activité, avec une migration vers le nord confirmée par l’estimation des âges des failles composant le rift qui sont de plus en plus jeunes vers le golfe. Il est donc nécessaire de tenir compte de cette dynamique rapide lors de l’estimation des vitesses de déformation afin de ne pas surestimer les vitesses de glissement de certaines failles devenues peu actives.