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Délivré par l'Université Toulouse III - Paul Sabatier & l’Université Abdelmalek Essaâdi, Tétouan Discipline : Géologie
spécialité : Géophysique et Sismotectonique
JURY
EL KADIRI Khalil Professeur Université Abdelmalek Essaâdi, Tétouan Président BAHI Lahcen Professeur Ecole Mohammadia d’Ingénieurs, Rabat Rapporteur BRIOLE Pierre DR CNRS Ecole Normale Supérieure, Paris Rapporteur OLIVIER Philippe CR CNRS Observatoire Midi-Pyrénées, Toulouse Examinateur RABINOWICZ Michel Professeur Université Paul Sabatier, Toulouse Examinateur RIGO Alexis CR CNRS Observatoire Midi-Pyrénées, Toulouse Co-directeur SERROUKH Mostafa Professeur Université Abdelmalek Essaâdi, Tétouan Co-directeur MOURABIT Taoufik Professeur Université Abdelmalek Essaâdi, Tanger Co-directeur
Ecoles doctorales : SU2E, Toulouse & VEGC, Tétouan
Unités de recherches : UMR5562/DTP, Toulouse & Département de Géologie, Tétouan Directeur(s) de Thèse : RIGO Alexis, SERROUKH Mostafa et MOURABIT Taoufik
Rapporteurs : ASEBRY Lahcen, MAATE Ali Présentée et soutenue par Abdelilah TAHAYT
Le 15 avril 2008 Titre :
Apport des mesures de la géodésie spatiale dans
l'étude des déformations tectoniques actuelles dans la
Méditerranée occidentale
Université
Abdelmalek
UNIVERSITE ABDELMALEK ESSAADI UNIVERSITE TOULOUSE III - PAUL SABATIER
FACULTE DES SCIENCES OBSERVATOIRE MIDI-PYRENEES
TETOUAN TOULOUSE
TH`
ESE
en cotutelle
Pr´esent´ee
Pour l’obtention du
DOCTORAT EN SCIENCES (Maroc) et
DOCTORAT DE L’UNIVERSITE de TOULOUSE (France)
Par
Abdelilah TAHAYT
Discipline : G´eologie
Sp´ecialit´e : G´eophysique et Sismotectonique
Apport des mesures de la g´
eod´
esie spatiale
dans l’´
etude des d´
eformations tectoniques
actuelles dans la M´
editerran´
ee occidentale
Soutenue le 15 avril 2008 devant le jury compos´e de :
EL KADIRI Khalil Professeur FS, Univ. Abdelmalek Essaˆadi, T´etouan Pr´esident
BAHI Lahcen Professeur Ecole Mohammadia d’Ing´enieurs, Rabat Rapporteur
BRIOLE Pierre DR CNRS Ecole Normale Sup´erieure, Paris Rapporteur
MAATE Ali Professeur FS, Univ. Abdelmalek Essaˆadi, T´etouan Rapporteur
OLIVIER Philippe CR CNRS LMTG, Observatoire Midi-Pyr´en´ees, Toulouse Examinateur
RABINOWICZ Michel Professeur DTP, Universit´e Paul Sabatier, Toulouse Examinateur
RIGO Alexis CR CNRS DTP, Observatoire Midi-Pyr´en´ees, Toulouse Co-directeur
SERROUKH Mostafa Professeur FS, Univ. Abdelmalek Essaˆadi, T´etouan Co-directeur
La recherche n’est pas un long fleuve tranquille . . . Anonyme
i
Remerciements
Au terme de ces longues ann´ees de th`ese, je voudrais exprimer mes reconnaissances `a tous ceux qui m’ont soutenu, de diverses fa¸cons et `a divers moments, au cours de l’´elabo-ration de ce travail.
Tout d’abord, toute ma gratitude `a ceux qui ont contribu´e efficacement par leur enca-drement pour aboutir `a cette th`ese : Mostafa Serroukh, Taoufik Mourabit, Alexis Rigo et Kurt Feigl. Leurs pr´ecieux conseils, aussi bien scientifiques que pratiques, m’ont permis d’arriver au bout de ce projet. Je tiens ici `a porter une attention particuli`ere `a Alexis Rigo qui ´etait l`a quand il fallait et surtout son investissement dans ce travail jusqu’`a la fin apr`es le d´epart de Kurt Feigl du DTP.
Merci aux membres du jury qui ont accept´e de lire ce m´emoire et d’y apporter leurs remarques en ouvrant des discussions et des perspectives fort int´eressantes sur le su-jet : M. Khalil El Kadiri, de la facult´e des Sciences `a T´etouan, qui m’a fait l’honneur de pr´esider ma soutenance de th`ese, M. Pierre Briole, de l’Ecole Normale Sup´erieure `a Paris pour ces commentaires d´etaill´es sur le manuscrit de la th`ese, M. Lahcen Bahi de l’Ecole Mohammadia des Ing´enieurs `a Rabat pour ses conseils judicieux, M. Ali Maat´e de la Facult´e des Sciences `a T´etouan pour ces encouragements. M. Michel Rabinowicz de l’Observatoire Midi-Pyr´en´ees (DTP) `a Toulouse, qui a bien voulu, en acceptant de juger ce travail, me faire b´en´eficier de son exp´erience dans la g´eophysique. M. Philippe Oli-vier de l’Observatoire Midi-Pyr´en´ees (LMTG) `a Toulouse pour l’int´erˆet qu’il a bien voulu apporter `a cette ´etude et plus sp´ecialement sur les questions touchant la tectonique du Rif. Je tiens vivement `a remercier Monsieur Lahcen Asebriy de l’Institut Scientifique `a Rabat, pour ses critiques constructives et ses discussions sur les r´esultats de cette th`ese.
Mes remerciements iront aussi `a Mesieurs Driss Ben Sari de l’Ecole Mohammadia des Ing´enieurs `a Rabat et Robert Reilinger de Massachusetts Institut of Technology `a Boston, responsables des projets GPS au Maroc. C’est grˆace `a eux que j’ai commenc´e mes pre-miers pas dans l’application du GPS. J’appr´ecie surtout les discussions que j’ai pu avoir avec Rob sur le terrain ainsi que par email.
Merci ´egalement aux personnes qui ont enrichi ce travail par leur contribution aux acquisitions de donn´ees, calculs informatiques et discussions. Je remercie particuli`erement Etienne Berthier et Abdelali Fadil. Par la mˆeme occasion, je pense `a Francisco Gomez, Simon McClusky, Abdelouahed Ouazzani-Touhami, Philippe Vernant, Tony Nemer,
Na-Cette th`ese n’aurait bien sˆur pas ´et´e ce qu’elle est, sans le support financier et l’utili-sation de donn´ees de qualit´e. Merci `a l’Agence Universitaire de la Francophonie pour la bourse de mobilit´e en cotutelle entre l’Universit´e Abdelmalek Essaˆadi (Maroc) et l’Univer-sit´e Paul Sabatier (France), `a l’European Spatial Agency pour les donn´ees SAR/ENVISAT, au Centre National d’Etudes Spatiale (programme ISIS) pour les images SPOT5, `a l’UNAVCO (University NAVSTAR Consortium) pour l’´equipement GPS. Je voudrais aussi remercier Luis Dorbath de l’IPGS pour m’avoir permis d’utiliser les donn´ees sismologiques pr´ecises sur la r´egion d’Al Hoceima.
A l’issue de ce travail de th`ese, je pense aussi `a tous mes amis et coll`egues au Maroc et en France. Qu’ils sachent, qu’ils ont tous une place au fond de mon coeur.
Enfin et surtout, je tiens `a remercier mes parents, ma soeur et mes fr`eres, ainsi que toute ma famille, pour leur soutient, leur affection et la confiance qu’ils m’ont toujours accord´e quelques soient les circonstances.
iii
v
R´
esum´
e
Les zones fronti`eres de plaques sont caract´eris´ees par des activit´es tectoniques et sis-miques importantes. Les mouvements tectoniques actuels ont ´et´e ´evalu´es dans la M´editer-ran´ee occidentale (zones d’articulation des plaques Afrique–Ib´erie–Eurasie) par trois tech-niques de la g´eod´esie spatiale, GPS, InSAR (ENVISAT) et Imagerie Optique (SPOT5). Cette ´evaluation a ´et´e r´ealis´ee sur diff´erentes ´echelles spatio-temporelles, en tenant compte des connaissances g´eologiques et g´eophysiques dans la r´egion. Le GPS a ´et´e utilis´e, d’une part, pour estimer le champ de vitesses des d´eformations dans les Pyr´en´ees orientales et au Maroc septentrional ainsi que la partie sud de l’Ib´erie, d’autre part pour le calcul des d´eplacements cosismiques dans la r´egion d’Al Hoceima. L’InSAR et l’Imagerie Optique
ont ´et´e mis `a profit dans l’´etude d´etaill´ee du s´eisme d’Al Hoceima (Mw = 6.5) du 24 f´evrier
2004. En premier lieu, nous avons montr´e le potentiel de chacune des techniques dans la quantification pr´ecise des d´eformations dans les exemples de limites de plaques tectoniques ´etudi´es dans ce travail. Ensuite, nous avons consid´er´e une approche de combinaison des jeux de donn´ees disponibles. Cette derni`ere approche nous a permis de sugg´erer deux nouveaux mod`eles : (1) Un mod`ele sur les mouvements de blocs `a l’´echelle r´egionale de
la zone de convergence Afrique–Ib´erie, o`u nous avons mis en ´evidence l’individualisation
dans le Rif de trois blocs cin´ematiquement distincts ; (2) Un mod`ele sur les param`etres sources du s´eisme `a l’´echelle locale de la r´egion d’Al Hoceima, sugg´erant le jeu de deux failles conjugu´ees. Ce dernier mod`ele peut ˆetre int´egr´e dans le premier puisqu’il concerne une limite sismog`ene des blocs individualis´es.
Mots-cl´es : GPS ; InSAR ; imagerie optique ; s´eisme ; simotectonique ; Rif ; Pyr´en´ees,
vii
Abstract
Contribution of satellite geodesy measurements to the study of
present-day tectonic deformations in the western Mediterranean.
The plate boundaries are characterized by important tectonic and seismic activities. The present-day tectonic movements have been evaluated in the Western Mediterranean (Africa–Iberia–Eurasia plate limits) using three satellite techniques : GPS, InSAR (EN-VISAT), Optical Imagery (SPOT5). This evaluation concerned different spatio-temporal scales, taking into account geological and geophysical knowledges in the region. The GPS used in one hand to estimate velocity field of deformations in oriental Pyrenees and Mo-rocco with southern part of Iberia, in other hand for calculating coseismic displacements in Al Hoceima region. InSAR and Optical Imagery have been employed in the detailedstudy on the Al Hoceima earthquake (Mw = 6.5) of 24 February 2004. At first, we show
the potential of each technique in precise quantification of deformation in several cases of tectonic plate limits studied in this work. Then, we consider an approach of combination of the data sets. The last approach allowed us to suggest two new models : (1) A model on the block movements at the regional scale of the Africa–Iberia convergence zone, where we underlined in the Rif individualization of three blocks cinematically distinct ; (2) A model on the source parameters of the earthquake in the local scale of Al Hoceima region, suggesting a rupture with two abating faults. The last model can be integrated in the first one since it concerns a seismogenic limit of individualized blocks.
Keywords : GPS ; InSAR ; optical imagery ; earthquake ; seismotectonic ; Rif ; Pyrenees, Alboran ; block ; present-day tectonic ; Al Hoceima
ix
Table des mati`
eres
Remerciements i
Molakhass iii
R´esum´e iv
Abstract vi
Table des mati`eres viii
Table des figures xi
Liste des tableaux xxi
Introduction 1
1 Contexte g´eodynamique et tectonique de la M´editerran´ee occidentale 7
1.1 Situation . . . 7
1.2 Histoire des mouvements g´eodynamiques dans la M´editerran´ee occidentale 8 1.2.1 Mouvement de l’Afrique par rapport `a l’Europe stable . . . 10
1.2.2 Mouvement de l’Ib´erie par rapport `a l’Europe stable . . . 10
1.2.3 Microplaque d’Alboran . . . 10
1.3 Limite des plaques . . . 12
1.3.1 Limite Afrique–Ib´erie . . . 14
1.3.2 Limite Ib´erie–Europe . . . 15
1.4 Accommodation de la convergence . . . 15
1.4.1 Subduction . . . 16
1.4.2 D´eformation du panneau de subduction et D´elamination . . . 16
1.4.3 Extrusion . . . 17
1.5 La structure actuelle de la M´editerran´ee occidentale . . . 19
1.5.1 Description des structures majeures Afrique–Ib´erie . . . 20
1.5.2 Description des structures majeures Ib´erie–Europe (Pyr´en´ees) . . . 23
1.6 La sismicit´e . . . 24
1.6.1 Sismicit´e Afrique–Ib´erie . . . 25
1.6.2 Sismicit´e Ib´erie–Europe . . . 29
1.7.2 Flux de chaleur . . . 30
1.8 Conclusions et Probl´ematiques . . . 30
2 La zone sismog`ene d’Al Hoceima 33 2.1 Cadre g´eologique et tectonique . . . 33
2.1.1 Unit´es structurales . . . 36 2.1.2 Syst`eme de fracturation . . . 36 2.2 Sismicit´e . . . 37 2.2.1 Sismicit´e historique . . . 37 2.2.2 Sismicit´e instrumentale . . . 39 2.3 S´eisme du 24 F´evrier 2004 . . . 39 2.3.1 Caract´eristiques g´eophysiques . . . 41 2.3.2 Observations de terrain . . . 42
2.4 Indices de tectonique active dans la r´egion d’Al Hoceima . . . 48
3 Apport du GPS dans l’´evaluation des mouvements tectoniques 53 3.1 Le Syst`eme de Positionnement Global GPS . . . 53
3.1.1 Introduction . . . 53
3.1.2 Syst`emes de r´ef´erence . . . 57
3.2 Les donn´ees GPS . . . 61
3.2.1 Les donn´ees GPS en quelques mots . . . 61
3.2.2 Le r´eseau GPS marocain . . . 61
3.3 Traitement des donn´ees par GAMIT/GLOBK . . . 67
3.3.1 Estimation de la position des stations par GAMIT . . . 67
3.3.2 Compensation du r´eseau par GLOBK . . . 67
3.4 Etudes ant´erieures . . . 68
3.5 Mouvements actuels des blocs tectoniques dans l’Arc B´etico-Rifain `a partir des mesures GPS entre 1999 et 2005 . . . 70
3.5.1 Abridged English version . . . 71
3.5.2 Introduction . . . 73 3.5.3 Contexte sismotectonique . . . 74 3.5.4 Donn´ees GPS et analyses . . . 75 3.5.5 Profils de vitesses GPS . . . 78 3.5.6 Discussion . . . 84 3.5.7 Conclusion . . . 89
4 Apport de l’Interf´erom´etrie Radar 91 4.1 L’imagerie radar `a synth`ese d’ouverture . . . 91
4.2 L’image SAR : acquisition et pr´etraitements . . . 92
4.2.1 Caract´eristiques du capteur SAR . . . 92
4.2.2 Formation de l’image SAR . . . 94
4.2.3 Les sources d’information dans l’images SAR . . . 95
4.3 Interf´erom´etrie radar : principes et limites . . . 97
TABLE DES MATI`ERES xi
4.3.2 Principe fondamental et limites . . . 99
4.3.3 Contributions `a la diff´erence de phase . . . 100
4.4 Traitement InSAR par DIAPASON . . . 105
4.4.1 Approche th´eorique . . . 105
4.4.2 Approche pratique . . . 106
4.5 Etude du s´eisme d’Al Hoceima du 24 F´evrier 2004 . . . 109
4.5.1 Motivation . . . 109
4.5.2 Les donn´ees ENVISAT . . . 109
4.5.3 Analyses interf´erom´etriques . . . 113
5 Apport de la corr´elation des images optiques (SPOT5) 115 5.1 L’imagerie optique : g´en´eralit´es . . . 115
5.2 Corr´elation d’images optiques . . . 117
5.2.1 Approche th´eorique . . . 118
5.2.2 Approche pratique . . . 119
5.3 Etude de la r´egion sismique d’Al Hoceima . . . 122
5.3.1 Motivation . . . 122
5.3.2 Les donn´ees SPOT5 et traitements . . . 122
5.3.3 D´etectabilit´e des d´eplacements cosismiques . . . 124
5.3.4 Glissements de terrain (cosismiques ?) . . . 127
6 Apport de la combinaison des donn´ees de g´eod´esie spatiale, de sismolo-gie, et de g´eologie 137 6.0.5 Introduction . . . 140
6.0.6 Seismological investigations . . . 144
6.0.7 Field observation of surface ruptures . . . 147
6.0.8 Space geodetic data . . . 148
6.0.9 Slip Modeling . . . 151
6.0.10 Discussion . . . 153
6.0.11 Conclusions . . . 157
Conclusions et perspectives 159 A Etude de la d´eformation actuelle dans les Pyr´en´ees orientales `a partir de mesures GPS entre 1992 et 1999. 163 A.1 Le r´eseau GPS des Pyr´en´ees orientales (PotSis) . . . 163
A.1.1 Description . . . 163
A.1.2 Base de donn´ees . . . 165
A.2 Estimation des mouvements horizontaux dans les Pyr´en´ees orientales `a par-tir des donn´ees du r´eseau GPS PotSis . . . 167
A.2.1 Traitement de donn´ees . . . 167
A.2.2 Champ de vitesses . . . 167
B Principales images interm´ediaires dans la chaˆıne d’analyse interf´erom´
xiii
Table des figures
1.1 Carte de situation tectonique g´en´erale montrant les limites de plaques
(mo-difi´ees `a partir de Gonzalez (2001)) consid´er´ees. Les cadres d´elimitent les zones d’´etude : (1) Maroc septentrional et B´etiques, limite Afrique–Ib´erie ; (2) Pyr´en´ees orientales, limite Ib´erie–Europe ; (3) r´egion d’Al Hoceima,
s´eisme du 24 F´evrier 2004. . . 9
1.2 (A) Trajectoires de 3 points sur l’Afrique (AF) par rapport `a des points
fixes sur l’Europe (EU) consid´er´ee comme stable en fonction du temps `a partir des anomalies magn´etiques. Les surfaces en pointill´es repr´esentent les zones de d´eformation au C´enozo¨ıque.(B) Vitesses de convergence calcul´ees sur les trois points compar´ees aux r´esultats de Dewey et al. (1989). D’apr`es Rosenbaum et al. (2002). . . 11
1.3 Trajectoire de 2 points sur l’Ib´erie par rapport `a l’Europe stable. La zone
en gris indique la zone de convergence entre l’Ib´erie et l’Europe depuis 83 Ma jusqu’`a l’Actuel (Rosenbaum et al., 2002). . . 12
1.4 La mise en place de la microplaque d’Alboran d’apr`es Andrieux et al. (1971).
A : l’´etat avant le d´eplacement, B : recouvrement de plaques Afrique et Ib´erie, C : le recouvrement est compens´e par plissement des bordures de la microplaque d’Alboran. . . 13
1.5 Illustration sch´ematique de distribution spatio-temporelle des d´eplacements
dans les zones de fronti`ere de plaques o`u l’accommodation se fait
essentiel-lement par des failles d´ecrochantes. D’apr`es Stein et Sella (2002). . . 14
1.6 Coupe simplifi´ee W-E dans la r´egion de Gibraltar montrant la subduction
de la lithosph`ere oc´eanique sous le domaine d’Alboran (continental) d’apr`es le mod`ele de Gutscher et al. (2002), in Gutscher et al. (2006). . . 17
1.7 Mod`eles de d´elamination de la lithosph`ere dans l’Actuel `a partir de
tomo-graphie (1 et 2) et du GPS (3). (a) Situations des coupes : 1 (b) et 2 (c) d’apr`es Calvert et al. (2000) et 3 (d) d’apr`es Fadil et al. (2006). . . 18
1.8 Les deux m´ecanismes des d´eplacements dans la r´egion d’Alboran d’apr`es
Stich et al. (2006). . . 19
1.9 Carte structurale de la mer d’Alboran d’apr`es Comas et al. (1999). . . 22
1.10 Carte structurale de la chaˆıne des Pyr´en´ees. En gris, terrains pal´eozo¨ıques, en noir, les massifs nord pyr´en´eens ; MN, montagnes noires, FNP, Faille Nord Pyr´en´eenne ; CFNP, Chevauchement Frontal Nord Pyr´en´een ; CFSP, Chevauchement Frontal Sud Pyr´en´een. in Maurel (2003). . . 23
1.11 Carte g´eologique simplifi´ee des Pyr´en´ees orientales. 1 = granito¨ıdes her-cyniens, 2 = Pal´eozo¨ıque m´etas´edimentaire, 3 = massifs gneissiques, 4 = terrains post-hercyniens, 5 = chevauchements hercyniens, 6 = chevauche-ments alpins, 7 = failles normales. in Maurel (2003) . . . 24 1.12 Localisation des dommages du s´eisme d’Agadir en 1960 et la nouvelle ville
actuelle. d’apr`es Paradise (2006). . . 25 1.13 Sismicit´e instrumentale entre 1973 et 2007, dans la zone de fronti`eres entre
les plaques Afrique–Ib´erie–Europe d’apr`es le catalogue de sismicit´e USGS (2007). Les points de couleur rouge indiquent les ´ev´enements de magni-tude sup´erieure `a 2. Les points de couleur verte indiquent les s´eismes de profondeur sup´erieure `a 40 km. . . 27 1.14 M´ecanismes au foyer dans la r´egion Ib´ero-Maghr´ebine d’apr`es Stich et al.
(2003). . . 28 1.15 Carte des anomalies gravim´etrique `a l’air libre de M´editerran´ee
occiden-tale. G´en´er´ee `a partir les donn´ees radar TOPEX, http://topex.ucsd.
edu/WWW_html/mar_grav.html (Sandwell et Smith, 1997). . . 31
2.1 Cartes physiographiques de la r´egion d’Al Hoceima d’apr`es les donn´ees
topographiques de NASA/SRTM (2005). (A) Repr´esentation en courbes de niveau, l’´equidistance entre les courbes maˆıtresses est de 200 m. (B) Repr´esentation en relief. . . 34
2.2 Carte n´eotectonique de la r´egion d’Al Hoceima (Carte des mouvements
r´ecents du Rif, Service G´eologique du Maroc, Rabat, 1992). . . 35
2.3 Carte de sismicit´e instrumentale de la r´egion d’Al Hoceima de 1964 `a 2004
(ISC, 2005). . . 38
2.4 S´equence sismique du tremblement de terre d’Al Hoceima 2004 :
diff´e-rentes localisations du choc principal et les r´epliques (points rouges). Les triangles indiquent les stations du r´eseau dense temporaire entrepris par Dorbath et al. (2005), IPGS. L’ellipse d´elimite grossi`erement la zone ´epi-centrale fortement endommag´ee. . . 40
2.5 M´ecanismes au foyer du choc principal et des r´epliques du tremblement de
terre d’Al Hoceima 2004 d’apr`es les diff´erents centres sismologiques ( in Jabour et al. (2004)). . . 41
2.6 Principaux types de dommages des constructions en milieu rural dans la
r´egion d’Al Hoceima affect´ee par le s´eisme du 24 F´evrier 2004. . . 43
2.7 Principaux types de dommages des constructions en milieu urbain dans
la r´egion d’Al Hoceima affect´ee par le s´eisme du 24 F´evrier 2004, d’apr`es Murphy Corrella (2006). . . 44
2.8 Carte des ruptures de surface (traits rouges) dans la r´egion d’Al Hoceima
TABLE DES FIGURES xv
2.9 Principaux types de ruptures de surface secondaires dans la r´egion d’Al
Hoceima suite au s´eisme du 24 F´evrier 2004. A, fente de tension dans une roche m`ere `a Sidi Youssef ; B, fente de tension dans une formation tendre `a Sidi Youssef ; C, petit escarpement d’une centaine de m`etres de long `a Iderdouchen (C1, vers le Nord ; C2, vers le Sud ; C3,4 rejet vertical), le rejet vertical est de 25 cm ; D, Ecroulement de bloc pr`es d’Ajdir (Club Med). Voir les localit´es dans la figure 2.8. . . 46 2.10 Localisation de la rupture de surface (glissement banc sur banc) `a Ait Hicham. 47 2.11 Glissement banc sur banc `a Ait Hicham. (A) bancs de gr`es dans la partie
NE du site, (B) bancs de gr`es dans la partie SW du site, (C) trace de la rupture de surface due au glissement banc sur banc, (D) vue de pr`es d’une partie de la trace de glissement banc sur banc. . . 49 2.12 Faille de Trougout vue par les images optiques satellitaires. (A) D´ecalage
senestre d’un cours d’eau par la faille au niveau du village Hadid. (B) Suite de la faille vers le Nord. . . 50 2.13 Plan de la faille de Trougout au niveau du village Hadid. (A) photographie
N-S du miroir de la faille avec des br`eches. (B) photographie N-S indiquant le d´ecalage vertical entre la terrasse alluviale et le lit du cours d’eau. . . 51
3.1 Principe simplifi´e de mesure GPS. . . 55
3.2 Le r´eseau des sites ITRF2000 avec les techniques utilis´ees dans chaque site. 58
3.3 Le mod`ele de cin´ematique de plaques REVEL dans le r´ef´erentiel ITRF97.
D’apr`es Sella et al. (2002). . . 59
3.4 Comparaisons entre NUVEL-1A, REVEL (ITRF97), EOSVel (ITRF2000).
D’apr`es Fernandes (2004). . . 60
3.5 Configuration actuelle du r´eseau GPS marocain. Les triangles indiquent les
stations de mesures en campagnes et les carr´ees indiquent les stations de mesures continues (voir les coordonn´ees des stations au tableau 3.2). . . 62
3.6 Contexte sismotectonique de la M´editerran´ee occidentale ; les m´ecanismes
focaux en gris proviennent de Stich et al. (2003) et en noir des catalogues Harvard Harvard CMT (2005) et IAG IAG (2005). Zones sismog`enes : (1) Al Hoceima, (2) Nador-Melilla, (3) Almeria et (4) Malaga-Granada. A-A = Anti Atlas, H-A = Haut Atlas, M-A = Moyen Atlas, Oc-M = Meseta Occidentale, Or-M = Meseta Orientale. La topographie est ´etablie `a partir des donn´ees NASA/SRTM NASA/SRTM (2005). Seismotectonic setting of Occidental Mediterranean region. Focal mechanisms : grey from Stich et al. (2003), black from Harvard Harvard CMT (2005) and IAG IAG (2005) ca-talogs. Seismogenic zones : (1) Al Hoceima, (2) Nador-Melilla, (3) Almeria and (4) Malaga-Granada. A-A = Anti Atlas, H-A = High Atlas, M-A = Middle Atlas, Oc-M = Occidental Meseta, Or-M = Oriental Meseta. To-pography is derived from NASA/SRTM NASA/SRTM (2005). . . 76
3.7 Champ de vitesses GPS par rapport `a l’Eurasie. Les ellipses montrent les
incertitudes avec 95 % de confiance. GPS velocity field with respect to the Eurasia plate. Ellipses delimit the region of 95 % confidence. . . 77
incertitudes avec 95 % de confiance. GPS velocity field with respect to the Africa plate. Ellipses delimit the region of 95 % confidence. . . 79
3.9 Localisation des profils P1, P2, et P3 de vitesse GPS pr´esent´es
respective-ment dans les figures 3.5.5, 3.5.5 et 3.5.5. Les carr´es indiquent les stations de mesures continues et les triangles indiquent les stations de mesures en campagnes. Locations of the transects P1, P2, and P3 presented respectively in figures 3.5.5, 3.5.5 et 3.5.5. Squares indicate continuous GPS stations and triangles indicate campaign GPS stations. . . 80 3.10 Profils P1 traversant les domaines structuraux du Maroc. Du haut vers le
bas sont pr´esent´es : les composantes parall`eles (N160E) et perpendiculaires (N250E) de vitesses GPS par rapport `a l’Afrique avec leurs barres d’incer-titude de 1-sigma (les barres grises correspondent aux limites de blocs), les anomalies gravim´etrique `a l’air libre provenant de TOPEX Sandwell et Smith (1997), topographie provenant de NASA/SRTM NASA/SRTM (2005), et les hypocentres des s´eismes de magnitudes sup´erieurs `a 2.0 obtenus `a par-tir du catalogue ISC ISC (2005). Les mouvements vers le sud et les mou-vements vers l’ouest sont positifs dans le premier et le deuxi`eme profils respectivement. Les abr´eviations sont les mˆemes de la fig. 3.5.3. Transect P1 crossing Moroccan structural domains. Parallel (N160E) and perpen-dicular (N250E) GPS velocity components (first and second from the top panels respectively) are shown with respect to Africa, each with its 1-sigma uncertainty (bars). In the top panel, motions towards the south are po-sitive, and in the second panel westward motions are positive. Grey bars indicate limits of blocks. Third panel shows free-air gravity anomaly taken from TOPEX Sandwell et Smith (1997). Fourth panel shows elevation from NASA/SRTM NASA/SRTM (2005). Abreviations as in fig. 3.5.3. Fifth pa-nel indicates hypocentral depths for earthquakes with magnitude larger than 2.0 from ISC catalog ISC (2005). . . 82 3.11 -Profils P2 traversant les domaines structuraux marocains au Sud et l’Ib´erie
vers le Nord (mˆeme conventions de la figure pr´ec´edente). Les composantes parall`eles (N218E) et perpendiculaires (N308E) de vitesses GPS sont re-pr´esent´ees par rapport `a l’Afrique.Les mouvements vers le SW et les mou-vements vers le NW sont positifs dans le premier et le deuxi`eme profils respectivement. Les abr´eviations sont les mˆemes de la fig. 3.5.3. Transect P2 crossing Moroccan structural domains from the south and the adjacent Iberia plate (plotting conventions as in previous figure). Parallel (N218E) and perpendicular (N308E) GPS velocity components are represented with respect to the Africa plate. In the top panel, motions towards the SW are po-sitive, and in the second panel northwestward motions are positive. Plotting conventions as in previous figure. Abreviations as in fig. 3.5.3. . . 83
TABLE DES FIGURES xvii 3.12 Profils P3 traversant les hauts plateaux, le Rif et l’Ib´erie adjacente (mˆeme
convention de la figure 3.5.5). Les composantes parall`eles (N135E) et per-pendiculaires (N225E) sont repr´esent´ees par rapport `a l’Afrique. Les mou-vements vers le SE et les moumou-vements vers le SW sont positifs dans le premier et le deuxi`eme profils respectivement. Les abr´eviations sont les mˆemes de la fig. 3.5.3. Transect P3 across the high plateau, the Rif and the adjacent Iberia plate. Parallel (N135E) and perpendicular (N225E) GPS velocity components are represented with respect to the Africa plate. In the top panel, motions towards the SE are positive, and in the second panel southwestward motions are positive. Plotting conventions as in figure 3.5.5. Abreviations as in fig. 3.5.3. . . 85 3.13 Interpr´etation structurale au niveau de la r´egion d’Alboran. Les fl`eches
larges indiquent la direction g´en´erale de la convergence relative Afrique-Eurasie. Les fl`eches ´etroites indiquent les vecteurs de vitesse des mou-vements actuels de chaque bloc. Les failles et les bordures tectoniques sont modifi´ees `a partir de Ait Brahim et al. (2002); BenMakhlouf (1990); Maldonado et al. (1999). AGFZ = Zone de failles Azores-Gibraltar ; AF = Faille d’Al Hoceima ; AR = Ride d’Alboran ; G-KF = Faille de Gareb-Kebdana ; T-LF = Faille de T´etouan-Larache ; SF = Faille de Serrata ; YF = Faille de Yusuf ; TB = Bloc de Tanger, ORB = Bloc du Rif Oriental. Structural interpretation of the Alboran region. Large arrows show the re-lative convergence between Africa and Eurasia. Narrow arrows indicate the average velocity vector for each block. Faults and tectonic borders are modi-fied from Ait Brahim et al. (2002); BenMakhlouf (1990); Maldonado et al. (1999). AGFZ = Azores Gibraltar Faulted Zone ; AF = Al Hoceima Fault ; AR = Alboran Ridge ; G-KF = Gareb-Kebdana Fault ; T-LF = Tetouan-Larache Fault ; SF = Serrata Fault ; YF = Yusuf Fault ; TB = Tangier Block ; ORB = Oriental Rif Block. . . 86
4.1 Les diff´erents instruments embarqu´es sur ENV ISAT . ASAR : Advanced
Synthetic Aperture Radar ; MERIS : Medium Resolution Imaging Spec-trometer ; AATSR : Advanced Along Track Scanning Radiometer ; SCIA-MACHY : Scanning Imaging Absorption Spectrometer for Atmospheric Cartography ; GOMOS : Global Ozone Monitoring by occultation of stars ; MIPAS : Michelson Interferometer for Passive Atmospheric Sounding ; RA-2 : Radar Altimeter ; MWR : Microwave Radiometer ; DORIS : Doppler Orbitography and Radio Positionning Integrated by Satellite ; LRR : Laser Retro-Reflector. . . 93
4.2 Acquisition de l’image SAR. . . 94
4.3 Acquisition descendante et ascendante de l’image SAR (voir l’exemple d’Al
Hoceima dans la figure 4.5.2). . . 96
4.4 Mesure de d´eformation par interf´erom´etrie radar. . . 98
4.5 Relation entre le vecteur de d´eplacement u et le scalaire du changement de
m´etrie SAR d’apr`es Massonnet et Feigl (1998). (A) d´etectabilit´e selon les facteurs vitesse des mouvements et dur´ee d’´echantillonnage. La ligne rouge en tir´ees constitue la limite optimale de la d´etectabilit´e et la ligne rouge en gras constitue la limite typique de la d´etectabilit´e. (B) Limites en fonction de la magnitude du d´eplacement (Change in range) et l’extension spatiale (Width) de la d´eformation. Pour ˆetre d´etectable, le signal d´eformation de-vrait se situer dans le pentagone blanc du diagramme. . . 104
4.7 Sch´ema des diff´erentes ´etapes de l’analyse interf´erom´etrique par
DIAPA-SON (CNES, 2003). . . 108
4.8 Carte de localisation des diff´erentes images ASAR-ENVISAT utilis´ees dans
ce travail. . . 111
4.9 Images multilook 10 2 `a partir des donn´ees brutes d’ASAR-ENVISAT sur la
r´egion d’Al Hoceima. (A) Track ascendant 2230 ; (B) et (C) respectivement, les deux frames 2889 et 2907, sur le Track descendant 2280. . . 112 4.10 Interf´erogrammes SAR des mouvements cosismiques du s´eisme d’Al
Ho-ceima du 24 f´evrier 2004 `a partir des images ENV ISAT acquises avant et apr`es le choc principal pendant le passage ascendant (A) et le passage descendant (B). Un cycle de couleurs indique un d´eplacement de 2.8 cm le long de la ligne de vis´ee du satellite. La fl`eche longue (blanche) indique la direction/sens du vol d’ENVISAT et la petite indique la ligne de vis´ee. . . 114
5.1 Principe d’acquisition des images optiques par le syst`eme “push broom”
utilis´e par SPOT5. . . 117
5.2 Repr´esentation des vecteurs en lignes et colonnes (Ulig et Ucol) en
g´eom´e-trie image (plan focal du capteur) et sur le sol. φ est l’angle d’incidence et α l’azimut de la trajectoire du satellite. in Berthier (2005). . . 118
5.3 Mesure de la base de prise de vue B et la hauteur de prise de vue H, entre
deux passages du satellite. . . 120
5.4 Principe de corr´elation des images optiques pour la mesure des
d´eplace-ments cosismiques d’apr`es (Leprince et al., 2007) (http://www.tectonics. caltech.edu/geq/spot_coseis/). . . 121
5.5 Localisation des sc`enes SPOT5 utilis´ees dans ce travail. L’ellipse indique la
zone ´epicentrale. . . 123
5.6 D´ecalage cosismique E-W de deux images SPOT5 dans la r´egion d’Al
Ho-ceima, avec leurs histogrammes de valeurs. Les traits blancs indiquent les failles mod´elis´ees dans le chapitre 6. . . 125
5.7 D´ecalage cosismique N-S de deux images SPOT5 dans la r´egion d’Al
Ho-ceima, avec leurs histogrammes de valeurs. Les traits blancs indiquent les failles mod´elis´ees dans le chapitre 6. . . 126
TABLE DES FIGURES xix
5.8 Profils des d´ecalage cosismique, `a partir de la corr´elation des images SPOT5
dans la r´egion d’Al Hoceima, de part et d’autre des deux failles mod´elis´ees dans le chapitre 6 : (A) d´ecalage E-W sur la faille N10, (B) d´ecalage N-S sur la faille N10, (C) d´ecalage E-W sur la faille N312, (D) d´ecalage N-S sur la faille N312. Les d´eplacements positifs sont vers l’E pour A et C et vers le N pour B et D. . . 128
5.9 Localisation des glissements de terrain d´etect´es par la corr´elation de deux
images SPOT5 encadrant le s´eisme du 24 f´evrier 2004 dans la r´egion d’Al Hoceima. Les carr´es d´elimitent les localit´es des glissements de terrain illus-tr´es dans les figures 5.10 - 5.14. . . 129 5.10 D´eplacements horizontaux du glissement de terrain L1 d´etect´e par la
cor-r´elation des images SPOT5 acquises entre 18 Octobre 2003 et 16 Octobre 2004. Une fl`eche repr´esente le vecteur d´eplacement dans une grille d’un pas de 20 m. . . 130 5.11 D´eplacements horizontaux du glissement de terrain L2 d´etect´e par la
cor-r´elation des images SPOT5 acquises entre 18 Octobre 2003 et 16 Octobre 2004. Une fl`eche repr´esente le vecteur d´eplacement dans une grille d’un pas de 20 m. . . 131 5.12 D´eplacements horizontaux du glissements de terrain L3 d´etect´e par la
cor-r´elation des images SPOT5 acquises entre 18 Octobre 2003 et 16 Octobre 2004. Une fl`eche repr´esente le vecteur d´eplacement dans une grille d’un pas de 20 m. . . 132 5.13 D´eplacements horizontaux du glissement de terrain L4 d´etect´e par la
cor-r´elation des images SPOT5 acquises entre 18 Octobre 2003 et 16 Octobre 2004. Une fl`eche repr´esente le vecteur d´eplacement dans une grille d’un pas de 20 m. L’image 3D Google Earth illustre la zone du glissement. . . 133 5.14 D´eplacements horizontaux du glissement de terrain L5 d´etect´e par la
cor-r´elation des images SPOT5 acquises entre 18 Octobre 2003 et 16 Octobre 2004. Une fl`eche repr´esente le vecteur d´eplacement dans une grille d’un pas de 20 m. . . 134
6.1 G´eom´etrie de la faille dans le mod`ele de dislocation dans un demi-espace
´elastique. U1, U2, et U3 sont les composantes du vecteur d´eplacement sur le
miroir de la faille. Le sens positif de U1 indique un d´ecrochement s´enestre,
le sens positif de U2 indique un mouvement inverse et U3 indique la tension
(tensile slip) d’apr`es Feigl et Dupr´e (1999). . . 138
6.2 Tectonic setting of the Al Hoceima (Northern Morocco) region. Focal
me-chanisms are selected from Stich et al. (2003) and the Harvard (2005) ca-talog. Tectonic features are from the Carte des mouvements r´ecents du Rif (Service G´eologique du Maroc, Rabat, 1992). Arrows show velocities of GPS stations for the interval 1999-2005 with respect to Africa plate, with 95 % confidence ellipses (Tahayt et al., 2007). The inset shows the regional seismotectonic context of the western Mediterranean Basin. Topography is derived from NASA/SRTM (2005). . . 141
show the epicenter locations of the Al Hoceima main shock (event of Fe-bruary 24, 2004 at 02 :27 GMT) with corresponding focal mechanisms estimated by different data centers. Blue rectangles denote subsets of EN-VISAT ASAR images in Frames 2889 and 2907 of Track 2880. Green rec-tangles denote SPOT5 images used in the correlation. Red triangles are GPS stations : MDAR and BBFH have GPS measurements of coseismic displacements included in the modeling. Yellow triangles represent seismic temporary array stations used to collect aftershocks ploted in Figure 3. Rectangle oriented E-W delimits the area covered by the interferograms shown in Figure 6. . . 145
6.4 (A) Location of recorded aftershocks during the two week period following
the 24 February 2004 Al Hoceima earthquake. Bars are the two modeled faults. Rectangle indicates the cross-section frame. picA, picB and picC-D indicate location of photographs presented in fig. 4A, 4B, 4C and 4picC-D, respectively. (B) Cross-section oriented WNW-ESE and centred on the epi-central area, showing the distribution of aftershocks at depth around the
two modeled faults. To the left is the N312◦ fault with predominantly
right-lateral strike-slip, the top of which is located 3 km below the surface. To the
right is the N10◦ fault with predominantly left-lateral strike-slip, the top of
which is located 500 m below the surface. In both panels, filled black sym-bols denote relocated aftershocks recorded by the temporary array installed after the mainshock. The open symbols denote early aftershocks located using only data from the permanent seismologic stations. . . 146
6.5 Photos in the damaged area around Al Hoceima taken in March 2004. (A)
rock falls near Club Med 8 km south-east of Al Hoceima city, (B) tension crack (12 cm wide) looking WSW in Iffassyen village 20 km south of Al Hoceima city, (C) secondary rupture looking south observed in Amrabten region 22 km south of Al Hoceima. The western side dropped, (D) the same surface rupture looking north. The throw is 25 cm, west side dropped. See locations in fig. 3A. . . 147
6.6 (A) profile across the N10◦ modeled fault showing northward deformation
from correlation of SPOT5 images. Straight line indicates the average trend of the profiles. The offset between the two line segments is 10 ± 10 cm.
Throw toward the North is positive. (B) profile across the N312◦ modeled
fault showing eastward deformation. Straight line indicates the trend ave-rage of the profiles. The offset between the two line segments is 5 ± 5 cm. Throw toward the East is positive. . . 149
TABLE DES FIGURES xxi
6.7 Interferograms. (A) Observed InSAR interferogram from ENVISAT data,
acquired in ascending (on left) and descending (on right) passes. One cycle of color represents one interferometric fringe or a range change of 28 mm along the line of sight. The black arrows indicate the coseismic horizon-tal displacement vectors associated with the Al Hoceima earthquake, as measured by GPS with 95% confidence ellipses. The black lines show the fissure array mapped by A¨ıt Brahim et al. (2004). (B) Simulated fringe pat-tern calculated from dislocations in an elastic half-space. The black arrows indicate vectors representing the coseismic displacement at the two GPS stations calculated from the same model. (C) Residual phase calculated by substracting the modeled interferograms (B) from the observed ones (A). Vectors show the residual coseismic displacement. The two abutting two faults are plotted as black bars. The two sets of fault parameters are pre-sented in Table 1. Rectangles in (A) delimit the near-field area used in test statistics of mean resultant length given in Table 1. . . 152
6.8 Tectonic interpretation of the cross-fault model (thick bars) inferred in
this study. Their corresponding focal mechanisms are represented by gray beachballs. Dashed line is our interpretative trend of the cross-fault system separating the Central Rif block from the Oriental Rif block distinguished recently from GPS analysis (Fadil et al., 2006 ; Tahayt et al., 2007). Arrows indicate the relative movements of these blocks with respect to the Africa plate. The 1994 rupture is from Akoglu et al. (2006). Other tectonic features as in Figure 1. . . 156 A.1 Configuration actuelle du r´eseau GPS dans les Pyr´en´ees orientales (PotSis).
Les triangles indiquent les stations de mesures en campagne. . . 164 A.2 Champ de vitesses GPS dans les Pyr´en´ees orientales dans l’intervalle
1992-1999. Les vitesses sont repr´esent´ees par rapport `a une point fixe au centre du r´eseau (0103). Les ellipses montrent les incertitudes avec 95 % de confiance.169 B.1 Images multilook `a partir des donn´ees brutes d’ENVISAT-ASAR en
pas-sage descendant sur la r´egion d’Al Hoceima (Track 2280) : (A) Frame 2889, (B) Frame 2907. . . 172 B.2 Image multilook `a partir des donn´ees brutes d’ENVISAT-ASAR en passage
ascendant sur la r´egion d’Al Hoceima (Track 2230). . . 173 B.3 Image d’amplitude en mode descendant (mosa¨ıque des deux frames 2889
et 2907). . . 174 B.4 Image d’amplitude en mode ascendant. . . 175 B.5 Image de coherence en mode descendant (mosa¨ıque des deux frames 2889
et 2907). . . 176 B.6 Image de coherence en mode ascendant. . . 177 B.7 Interf´erogramme en mode descendant (mosa¨ıque des deux frames 2889 et
2907). . . 178 B.8 Zoom sur la zone d’interf´erogramme cosismique en mode descendant. . . . 179 B.9 Interf´erogramme en mode ascendant. . . 180
xxiii
Liste des tableaux
3.1 Occupation des stations du r´eseau GPS marocain entre 1999 et 2005. *
Jour Julien . . . 65
3.2 Vitesses des sites GPS du Maroc dans le r´ef´erentiel ITRF2000. Les
incer-titudes sont donn´ees `a 1σ. P´eriode de mesures entre 1999 et 2005. . . 69
4.1 Donn´ees ENVISAT utilis´ees dans ce travail. ha est l’altitude d’ambigu¨ıt´e. . 110
5.1 Paires d’images SPOT5 utilis´ees dans cette ´etude. . . 122
6.1 Different estimates of source parameters for the 24 February 2004
earth-quake in Al Hoceima region using various data sets : (A1) and (A2) are two faults from InSAR, GPS, SPOT5, seismological, and field data (this study) ; (B) is from InSAR and seismological data (Biggs et al., 2006) ; (C)
is from InSAR data ( ¸Cakir et al., 2006) ; (D1) and (D2) are two faults from
seismological data (Stich et al., 2005). (L) for left and (R) for right, indicate
the sense of strike slip. ∗ Depth of the top edge of the fault. R The mean
resultant length of the residual difference between the observed phase and the modeled phase, using a near-field area (fig. 6). Z is the null model . . . 143
6.2 ESA ENVISAT data analyzed in this study. Altitude of ambiguity ha gives
the perturbation in topographic elevation required to generate one fringe (Massonnet & Rabaute, 1993). . . 151 A.1 Occupation des stations du r´eseau GPS PotSis entre 1992 et 1999. * Jour
Julien . . . 166 A.2 Vitesses des sites GPS des Pyr´en´ees orientales (PotSis) dans le r´ef´erentiel
ITRF2000. Les incertitudes sont donn´ees `a 1σ. P´eriode de mesures entre 1992 et 1999. . . 168
1
Introduction
La th´eorie de la tectonique des plaques est maintenant largement admise et elle s’est mˆeme affin´ee depuis sa formulation initiale par Wegener. Des concepts nouveaux appa-raissent pour essayer de comprendre la force motrice qui commande le mouvement des plaques et les diff´erentes interactions entre les continents au niveau de leurs fronti`eres. En premi`ere approximation, il est g´en´eralement ´etabli que les mouvements des continents sont la manifestation en surface de la terre des mouvements internes qui animent le manteau : la “convection”. En effet les volcans sont le r´esultat des transferts de la mati`ere depuis le manteau sup´erieur vers la surface, et les tremblements de terre r´esultent de la dissipation de l’´energie m´ecanique accumul´ee. L’ampleur des dommages li´es `a ces manifestations r´e-currentes de l’histoire humaine a incit´e, depuis longtemps, les scientifiques `a ´elaborer des strat´egies de gestion des risques, tout en essayant de comprendre les processus mis en jeu. Le concept quantitatif de la tectonique des plaques repose sur deux ´el´ements princi-paux, pour comprendre la cin´ematique de l’´ecorce terrestre : la g´eom´etrie et le temps. La g´eom´etrie par ses trois dimensions, permet de donner une image des structures qui forment le globe. Le temps constitue la quatri`eme dimension indispensable pour carac-t´eriser les mouvements de ces structures. La g´eod´esie spatiale qui a pris son essor il y a environ une vingtaine d’ann´ees, est aujourd’hui particuli`erement adapt´ee `a l’´etude des ph´enom`enes g´eophysiques qui se produisent actuellement. Grˆace au d´eveloppement des techniques de tr`es haute r´esolution spatiale et temporelle (temps r´eel ou l´eg`erement dif-f´er´e), il semble que l’approche quantitative de la tectonique des plaques est peu `a peu renforc´ee. Durant les derni`eres ann´ees, la pr´ecision des techniques de la g´eod´esie spatiale a ´et´e incontestablement prouv´ee par plusieurs travaux et la combinaison des r´esultats de plusieurs techniques donne une compr´ehension assez bonne des ph´enom`enes ´etudi´es.
Complexe, est le mot en commun pour d´ecrire la sismotectonique dans la majorit´e des articles qui ont ´et´e publi´es sur la r´egion d’Alboran, en d´epit de leur interpr´etations souvent controvers´ees. Depuis des d´ecennies, les travaux des g´eologues et g´eophysiciens dans la r´egion de la M´editerran´ee occidentale alimentent cette impression de complexit´e par des mod`eles conflictuels en adoptant des m´ecanismes contradictoires. Dans le conflit de
ces mod`eles il y a sˆurement des le¸cons `a retenir, de pr´ecieuses donn´ees peuvent ˆetre relues
et r´einterpr´et´ees, et des liens `a ´etablir avec des nouvelles observations. Dans ce travail,
nous essayons d’´eclaircir la situation `a certains endroits o`u la probl´ematique de l’´etat
g´eophysiques actuelles, nous visons `a pr´esenter une nouvelle lecture des d´eformations et leurs implications face `a une large gamme de mod`eles d´ej`a publi´ee.
Les satellites d’observation de la terre fournissent aujourd’hui des donn´ees d’une qualit´e et de r´ep´etitivit´e (moins d’un jour pour le GPS continu et 27 jours pour ENVISAT) suffisante pour caract´eriser les d´eformations actuelles de la surface de la terre, du point de vue de leur style et de leur ampleur. L’´etude des ph´enom`enes g´eophysiques, comme les tremblements de terre, par g´eod´esie spatiale peut ˆetre limit´ee par le fait que ce type de ph´enom`enes, relativement brefs, n´ecessite des mesures avant et apr`es l’´ev´enement. Ce qui n’est pas possible dans certains cas (manque d’´equipement, conditions m´et´eorologiques, etc.). Les r´eseaux GPS et les satellites imageurs, favorisent actuellement (juste une dizaine d’ann´ee) des mesures pr´ecises des d´eformations.
L’int´erˆet de mon travail de th`ese se situe dans la perspective de fournir des nouvelles interpr´etations bas´ees sur des techniques dont leur potentialit´e `a ´et´e d´emontr´ee dans plu-sieurs ´etudes de cas partout sur les zones de d´eformations. Une telle ´etude n’´etait pas prescrite selon le plan initial de la th`ese avant le d´eclenchement du s´eisme d’Al Hoceima le 24 F´evrier 2004, qui fut le plus violent de l’histoire actuelle du Maroc. C’est une mani-festation directe de l’accommodation des mouvements relatifs de blocs tectoniques dans cet endroit de la M´editerran´ee occidentale. La zone est d´ej`a connue par son activit´e sis-mique, mais le risque sur la population est peu ´evalu´e. Nous n’allons pas ´etablir un al´ea sismique dans la r´egion, certes, mais nous essayerons d’estimer les param`etres sources du dernier s´eisme afin d’apporter une explication compl´ementaire avec d’autres ´etudes de la tectonique active dans la r´egion.
Pendant son histoire g´eodynamique, la plaque Ib´erie a effectu´e des mouvements in-d´ependamment de l’Eurasie avant d’entrer en collision avec cette derni`ere. La chaˆıne des Pyr´en´ees est le r´esultat de cette collision. La sismicit´e active dans cette chaˆıne, mˆeme si elle est faible `a mod´er´ee selon les endroits, nous permet de poser le point d’interrogation sur la “cicatrisation” de la limite Ib´erie-Eurasie dans cette zone. Dans une petite partie de ce travail nous nous int´eressons `a r´ev´eler l’ampleur des d´eformations tectoniques actuelles dans les Pyr´en´ees orientales `a l’aide des mesures GPS.
Par cons´equent, ce travail couvre l’´echelle r´egionale de la M´editerran´ee occidentale et l’´echelle locale par les ´etudes d’Al Hoceima et des Pyr´en´ees orientales. Celles-ci peuvent ˆetre aussi consid´er´ees comme deux exemples diff´erents de l’activit´e tectonique au niveau des limites de plaques. Dans cette th`ese nous comptons ´etudier l’activit´e sismotectonique actuelle dans ces r´egions tout en acqu´erant une maˆıtrise des techniques utilis´ees, notam-ment, le GPS et l’interf´erom´etrie radar (InSAR).
Les tremblements de terre sont les ph´enom`enes g´eophysiques qui pr´esentent un risque majeur sur la population des zones fronti`eres de plaques tectoniques. La force lib´er´ee, lors du mouvement relatif des blocs, peut s´erieusement endommager une cit´e enti`ere en quelques secondes. Contrairement aux autres risques g´eologiques comme des volcans ou
Introduction 3 des glissements de terrains, il est commun´ement admis que la pr´evision des ´ev´enements sismiques reste encore mal cern´ee en termes de l’estimation pr´ecise du temps, localisa-tion, et magnitude. L’´evaluation “probabiliste” du risque sismique pour une r´egion permet une pr´evision `a long terme de l’activit´e sismique. En pratique, cette ´evaluation est bas´ee essentiellement sur l’analyse des tremblements de terre d´ej`a survenu, en essayant de d´e-terminer leurs m´ecanismes g´eophysiques et leur fr´equence dans une p´eriode de temps qui est relativement courte par rapport au temps g´eologique.
La r´ecurrence des s´eismes majeurs localis´es sur une faille d´etermin´ee peut s’organiser dans le temps sous forme des cycles de d´eformation. La notion du cycle sismique repose sur le mod`ele de rebond ´elastique (elastic rebound ) de Reid (1910) qui suppose que le choc principale du s´eisme est une relaxation brusque des contraintes accumul´ees pendant une p´eriode de blocage par friction des mouvements tectoniques r´egionales de part et d’autre de la faille (Scholz, 2002). Le cycle sismique peut ˆetre subdivis´e `a quatre phases : pr´e-sismique, copr´e-sismique, postpr´e-sismique, et intersismique. Pendant la phase interpr´e-sismique, qui peut s’´etendre sur des dizaines `a des milliers d’ann´ees, les contraintes augmentent
progres-sivement selon la vitesse de d´eplacement continu des blocs de part et d’autre de la faille o`u
les forces de frottement maintiennent le blocage (chargement tectonique ou fault loading) selon la nature rh´eologique des mat´eriaux. Pendant la phase cosismique, de quelques se-condes, l’´energie accumul´ee est lib´er´ee par la rupture sur la faille (relˆachement). Il s’agit du glissement cosismique affectant la zone ´epicentrale. La phase postsismique est carac-t´eris´ee par une p´eriode, pouvant atteindre une dizaine d’ann´ees, de relaxation de forces suivant le choc principal. Des d´eformations poro´elastiques transitoires continuent jusqu’`a la stabilisation du mouvement (blocage ou fluage) qui marque la phase intersismique. La phase pr´esismique n’est pas souvent observ´ee dans tous les cas analys´es partout dans le monde. Elle est marqu´ee par l’apparition des pr´ecurseurs sous forme des anomalies de d´eformation et des anomalies dans la propagation des ondes sismiques par exemple. Les observations relatives `a cette phase sont au centre d’int´erˆet des ´etudes de pr´evision des tremblements de terre afin de pouvoir r´eduire les d´egˆats. Dans notre ´etude du s´eisme d’Al Hoceima on s’int´eresse essentiellement `a la phase cosismique. Mais, la g´eod´esie spatiale reste tr`es utile pour toutes les phases du cycle sismique.
Le sc´enario du cycle sismique n’est pas assez r´egulier comme on peut implicitement le comprendre `a partir de cette description simplifi´ee. Plusieurs facteurs peuvent influencer la dur´ee des phases intersismique et postsismique. Ces facteurs peuvent ˆetre class´es selon deux cat´egories : (1) des irr´egularit´es dans le cycle sismique li´ees aux param`etres intrin-s`eques de la lithosph`ere qui contrˆolent les forces de frottements au niveau de la faille. La dur´ee de l’accumulation des contraintes d´epend alors du maintien du blocage au ni-veau de la mˆeme faille ; (2) des irr´egularit´es dans le cycle sismiques li´ees aux changements r´egionaux des contraintes dus `a la tectonique des plaques `a l’´echelle r´egional. Dans des grandes accidents, il se peut que le glissement ne se fait pas de la mˆeme mani`ere le long de tout le trac´e de la faille. On peut trouver des endroits asismiques (fluage) et des endroits sismiques.
de cette compr´ehension en remontant aux param`etres sources avec une pr´ecision remar-quable. Les techniques de la g´eod´esie spatiale ont ´et´e largement d´eploy´ees pour l’´etude des tremblements de terre. D’apr`es des exemples dans tous les endroits actifs de la terre, le GPS, l’interf´erom´etrie radar `a synth`ese d’ouverture (InSAR), et l’imagerie optique consti-tuent la trilogie des techniques de g´eod´esie spatiale les plus utilis´ees et les plus adapt´ees `a l’estimation des param`etres sources des s´eismes de magnitude g´en´eralement sup´erieure `a Mw = 6. Tandis que le GPS n´ecessite des mesures directes sur le terrain avant et apr`es le s´eisme, l’InSAR et l’imagerie optique sont souvent possibles grˆace aux images prises en permanence par le passage p´eriodique des satellites. Le GPS a ´et´e utilis´e pour la premi`ere
fois par Lisowski et al. (1990) pour d´eterminer le d´eplacement cosismique dˆu au s´eisme de
Loma Prieta, Californie en 1989 avec une magnitude de 7.1. L’InSAR s’est impos´ee comme une technique puissante pour l’estimation pr´ecise de la d´eformation cosismique apr`es le calcul du champs du d´eplacement cosismique relatif au s´eisme de Landers, Californie en 1992 de magnitude 7.3 par Massonnet et al. (1993). Un peu avant l’InSAR, La premi`ere visualisation optique des d´eformations cosismiques a ´et´e montr´ee par Crippen et Blom (1993) par la corr´elation des images SPOT pour le mˆeme s´eisme de Landers, Californie en 1992.
L’utilisation conjointe, quand c’est possible, des donn´ees satellitaires avec d’autres donn´ees de sismologie et de g´eologie est tr`es utile dans la mod´elisation des ruptures sismiques. En effet, l’´elaboration des mod`eles (directs ou inverses) de rupture `a partir des observations de la g´eod´esie spatiale se base essentiellement sur des approximations aux param`etres r´eels en termes de la g´eom´etrie de la faille mise en mouvement et des caract´eristiques rh´eologiques et g´eologiques du milieu. La dur´ee relativement br`eve des ´ev´enements sismiques fait que les mod`eles dynamiques ne peuvent se r´ealiser que par l’aide des enregistrements sismologiques qui contiennent l’histoire en temps r´eel de la rupture. Ainsi la combinaison des donn´ees de g´eod´esie spatiale, des donn´ees de sismologie et des donn´ees g´eologiques peut contribuer `a une meilleure approximation des param`etres sources d’un tremblement de terre.
Introduction 5
Plan de la th`
ese
Dans le chapitre 1 nous d´ecrivons le cadre tectonique et g´eodynamique de la M´editerra-n´ee occidentale en g´en´eral, du Maroc et des Pyr´eM´editerra-n´ees orientales en particulier. Comme ce cadre est vaste pour ˆetre bien d´etaill´e dans ce travail, nous retiendrons seulement les prin-cipaux traits structuraux caract´eristiques du Maroc et des Pyr´en´ees. Un rappel succinct des mod`eles g´eodynamiques et cin´ematiques est indispensable. Ce chapitre constituera une synth`ese de base incontournable qui va nous permettre d’´evoquer les questions auxquelles nous allons tenter d’apporter des r´eponses dans le cadre de ce travail.
Le chapitre 2 sera consacr´e `a la zone sismog`ene d’Al Hoceima. Il constitue un cadre
sismotectonique de la r´egion o`u a eu lieu un tremblement de terre avec un m´ecanisme
hautement d´ebattu. Outre le cadre ´etabli `a partir des travaux ant´erieurs, nous pr´esentons un travail de reconnaissance de la tectonique active dans la r´egion. Nous ne pouvons pas
bien sˆur, aborder la sismotectonique sans faire une synth`ese des effets du s´eisme du 24
F´evrier 2004.
La premi`ere ´etude `a l’aide de la g´eod´esie spatiale (GPS) sera pr´esent´ee au chapitre 3. Les bases de donn´ees de campagnes de mesures GPS entre 1999 et 2005 au Maroc seront exploit´ees pour estimer le champ de vitesse de la d´eformation dans l’arc B´etico-Rifain. Nous pr´esentons une interpr´etation sur le mouvement de blocs tectoniques dans la r´egion d’Alboran en utilisant les r´esultats des analyses des stations GPS au Maroc et en Ib´erie. Cette interpr´etation est le fruit d’une combinaison du GPS avec d’autres contraintes g´eophysiques telle que la sismologie et la gravim´etrie. Quant aux donn´ees GPS entre 1992 `a 1999 et les r´esultats dans les Pyr´en´ees orientales seront pr´esent´es dans l’annexe A.
Au chapitre 4, nous montrons l’utilit´e de l’interf´erom´etrie radar dans l’´etude des
d´efor-mations de la croˆute terrestre. Une revue sur la technique s’av`ere n´ecessaire pour pouvoir
lire les diff´erentes informations et les interpr´eter correctement. Le cas d’Al Hoceima objet de l’´etude par cette technique sera d´ecrit aussi, mais en pr´eservant les interpr´etations apr`es la combinaison des r´esultats avec d’autres techniques.
L’imagerie optique a ´egalement ´et´e utilis´ee dans ce travail pour l’´etude de la r´egion d’Al Hoceima. Cet apport avec un rappel g´en´eral sur la technique de corr´elation utilis´ee ici, sera l’objet du chapitre 5. Nous allons utiliser les images SPOT5 pour montrer l’utilit´e et les limites de d´etectabilit´e de cette technique. L’apport de l’imagerie optique sera compl´ementaire avec d’autres techniques au chapitre 6.
L’estimation des param`etres sources du s´eisme d’Al Hoceima a ´et´e r´eserv´ee au chapitre 6. La combinaison des r´esultats issus de l’interf´erom´etrie radar, du GPS, de SPOT5, de sismologie et des observations de terrain sera mise `a profit pour contraindre les param`etres sources du s´eisme `a l’aide d’un mod`ele ´elastique. Ce chapitre donne aussi une interpr´eta-tion sur l’implicainterpr´eta-tion de ce s´eisme dans le contexte des mouvements de blocs d´etermin´es dans le chapitre 3.
7
Chapitre 1
Contexte g´
eodynamique et
tectonique de la M´
editerran´
ee
occidentale
1.1
Situation
L’´etonnante diversit´e des ´etudes, relativement controvers´ees, sur l’histoire et l’´evolution des structures qui forment la M´editerran´ee occidentale, montre la complexit´e du bassin qui ne cesse pas d’exciter la curiosit´e des scientifiques en employant des m´ethodes et des techniques de recherche de plus en plus pr´ecises. La caract´erisation des limites entre les deux plaques en convergence l’Afrique et l’Eurasie, et la d´elimitation des blocs tectoniques mis en mouvement dans ces zones limites sont au centre des diff´erents travaux entrepris dans la r´egion.
La longue histoire g´eologique conditionn´ee par les mouvements (translations, rotations) des plaques et microplaques les unes par rapport aux autres, a contribu´e au fa¸connement des structures actuelles (chaˆıne alpine) qui encadrent la M´editerran´ee occidentale, ainsi qu’`a la cr´eation d’un contexte g´eodynamique qui continue `a ˆetre actif. L’ampleur de cette activit´e varie d’une zone `a une autre selon des conditions particuli`eres locales et r´egionales, tout en s’accommodant au contexte g´en´eral li´e `a la convergence continue entre les plaques africaine et eurasiatique selon les lois de la tectonique des plaques.
Structuralement, la M´editerran´ee occidentale est d´ecoup´ee en une multitude de blocs (Adriatique, Corso-Sarde, Alboran, etc.), dont les limites d’interactions sont le si`ege d’im-portants tremblements de terre. La sismicit´e historique et instrumentale souligne bien le r´egime actif de certains accidents.
`a l’utilisation combin´ee des techniques de g´eod´esie spatiale, de la sismologie, et de la g´eologie structurale. Certains autres restent encore mal cern´es et/ou probl´ematiques. Ce chapitre a pour objectif de situer les r´egions ´etudi´ees dans le cadre de cette th`ese dans leur contexte g´eodynamique g´en´eral de bordures de plaques dans la M´editerran´ee occidentale. Les diff´erents jeux de donn´ees expos´es dans les chapitres qui suivent s’ajoutent ou se combinent ou bien se confrontent aux contraintes g´eologiques d´ecrites dans ce chapitre, en tenant compte des changements d’´echelle espace-temps, pour aboutir aux diff´erentes conclusions de ce travail.
Mon ´etude concerne deux zones de fronti`ere de plaques dans la M´editerran´ee occiden-tale qui sont de caract´eristiques cin´ematiques diff´erentes (fig. 1.1) :
- L’une au Sud : la zone d’interaction Afrique–Ib´erie (1), qui comprend le Maroc septentrional situ´e `a l’extr´emit´e occidental de l’Afrique du Nord ainsi que les B´etiques. Au sein de cette zone, la r´egion d’Al Hoceima (3) est l’objet d’une ´etude sur le s´eisme de magnitude 6.5 qui a eu lieu le 24 F´evrier 2004.
- L’autre au Nord : les Pyr´en´ees orientales (2), la limite des plaques Ib´erie–Europe. A l’int´erˆet r´egional de l’´etude de ces deux zones, s’ajoute celui beaucoup plus g´en´eral des activit´es tectoniques dans cette partie de l’affrontement des deux plaques. On a donc `a essayer de trouver un trait d’union entre ces mouvements `a l’´echelle de la M´editerran´ee occidentale tout en ´etablissant un mod`ele g´eodynamique.
1.2
Histoire des mouvements g´
eodynamiques dans la
M´
editerran´
ee occidentale
L’histoire de la M´editerran´ee occidentale est ´etroitement li´ee `a l’histoire de deux oc´eans : la T´ethys et l’Atlantique, dont l’ouverture du dernier a accompagn´ee la fermeture du premier. La collision entre l’Afrique et l’Eurasie qui succ`ederait `a cette fermeture a abouti aux structures actuelles.
Dans la p´eriode actuelle, cette collision continue `a jouer un rˆole important dans le r´egime tectonique de la r´egion. Les d´eformations actuelles sont fort probablement dues `a l’accommodation de la convergence entre les deux grandes plaques `a travers des structures h´erit´ees des diff´erentes phases orog´eniques ant´erieures.
Plusieurs ´etudes ont tent´e de reconstituer les diff´erentes phases de l’´evolution g´eodyna-mique du bassin m´editerran´een en g´en´eral (e.g., Tapponnier (1977); Dercourt et al. (1986); Stampfli et Borel (2004)) et de la partie occidentale en particulier (e.g., Gueguen et al. (1998); Rosenbaum et al. (2002)).
1.2. Histoire des mouvements g´eodynamiques dans la M´editerran´ee occidentale 9 325˚ 330˚ 335˚ 340˚ 345˚ 350˚ 355˚ 0˚ 5˚ 20˚ 25˚ 30˚ 35˚ 40˚ 45˚ 50˚ 0 200 400 km Rif Tell Betic Atlas Pyrenees Azores Gloria King’s Through
?
AFRICA PLATE IBERIA PLATE EUROPE PLATE N AMERICA PLATE Mediterranean Sea(1)
(2)
(3)
Fig. 1.1 – Carte de situation tectonique g´en´erale montrant les limites de plaques (modi-fi´ees `a partir de Gonzalez (2001)) consid´er´ees. Les cadres d´elimitent les zones d’´etude : (1) Maroc septentrional et B´etiques, limite Afrique–Ib´erie ; (2) Pyr´en´ees orientales, limite Ib´erie–Europe ; (3) r´egion d’Al Hoceima, s´eisme du 24 F´evrier 2004.
Sans rentrer dans tous les d´etails et les incertitudes de reconstitution de chacune de ces ´etapes, je rappelle les grands traits de l’histoire des mouvements relatifs des diff´erentes plaques et blocs qui entrent dans le cadre de notre ´etude (Afrique, Ib´erie et Eurasie), mis en jeu pendant la phase de collision depuis l’Ere secondaire jusqu’`a l’Actuel.
Rosenbaum et al. (2002) pr´esentent une compilation des diff´erents mod`eles pal´eog´eo-graphiques (Dewey et al., 1989; Mazzoli et Helman, 1994; Roest et Srivastava, 1991) sur le mouvement de l’Afrique et de l’Ib´erie par rapport `a l’Europe stable entre 170 Ma et 0 Ma, en se basant sur des interpolations des param`etres de rotation d´eduites des don-n´ees des anomalies magn´etiques de l’oc´ean Atlantique. Les mouvements des micro-plaques (comme l’Alboran), ne sont pas consid´er´es dans l’´echelle spatio–temporelle de ces mod`eles.
1.2.1
Mouvement de l’Afrique par rapport `
a l’Europe stable
Le mouvement de l’Afrique (fig. 1.2) par rapport `a l’Europe durant le Jurassique sup´erieur et le Cr´etac´e inf´erieur est caract´eris´e par un d´eplacement s´enestre. Depuis 120 Ma, l’Afrique commence sa convergence par rapport `a l’Europe. Cette convergence a subi d’importantes fluctuations dans la vitesse du d´eplacement. On distingue deux p´eriodes de vitesse relativement ´elev´ee (120–67 Ma et 52.4–19.2 Ma) qui alterneraient avec des p´eriodes d’amortissement de convergence, dont la p´eriode de 19 Ma `a l’Actuel (Rosenbaum et al., 2002).
1.2.2
Mouvement de l’Ib´
erie par rapport `
a l’Europe stable
Le mouvement de l’Ib´erie (fig. 1.3) par rapport `a l’Europe peut ˆetre r´esum´e en 4 p´eriodes : (1) un mouvement s´enestre entre 170 et 120 Ma, (2) une convergence par rapport `a l’Eurasie au Cr´etac´e sup´erieur, (3) une p´eriode de repos au Pal´eoc`ene, suivie d’un mouvement dextre de courte p´eriode, (4) une convergence durant la p´eriode Eoc`ene– Oligoc`ene. La collision de l’Ib´erie avec l’Europe au niveau des Pyr´en´ees a ´et´e marqu´ee par
la subduction de la croˆute continentale ib´erique sous la plaque continentale Europ´eenne
(Rosenbaum et al., 2002).
1.2.3
Microplaque d’Alboran
Avant le d´ebut de la collision directe entre l’Afrique et l’Ib´erie, la microplaque d’Al-boran (bloc continental rigide) vient se mettre entre les deux grandes plaques (fig. 1.4). Affect´ee par l’orogen`ese alpine, cette microplaque formerait le domaine d’Alboran actuel-lement constitu´e par la zone comprise par le Rif interne au Sud et les B´etiques internes au Nord. Le mouvement, par coulissement vers l’Ouest, de la microplaque d’Alboran suivi
1.2. Histoire des mouvements g´eodynamiques dans la M´editerran´ee
occidentale 11
Fig. 1.2 – (A) Trajectoires de 3 points sur l’Afrique (AF) par rapport `a des points fixes sur l’Europe (EU) consid´er´ee comme stable en fonction du temps `a partir des anomalies magn´etiques. Les surfaces en pointill´es repr´esentent les zones de d´eformation au C´eno-zo¨ıque.(B) Vitesses de convergence calcul´ees sur les trois points compar´ees aux r´esultats de Dewey et al. (1989). D’apr`es Rosenbaum et al. (2002).
Fig. 1.3 – Trajectoire de 2 points sur l’Ib´erie par rapport `a l’Europe stable. La zone en gris indique la zone de convergence entre l’Ib´erie et l’Europe depuis 83 Ma jusqu’`a l’Actuel (Rosenbaum et al., 2002).
d’un affrontement avec les marges sud-ib´erique et nord africaine aurait jou´e un rˆole im-portant dans la structuration de ces marges en constituant les zones externes actuelles du Rif et les B´etiques (Andrieux et al., 1971; Tapponnier, 1977). Le mouvement des ter-rains pal´eozo¨ıques du bloc d’Alboran a ´et´e guid´e par l’existence des grandes failles d´e-crochantes (Leblanc et Olivier, 1984; Sanz de Galdeano, 1990), qui sont interpr´et´ees par certains auteurs comme des “pal´eotransformantes”, entre l’Afrique et l’Ib´erie, r´eactiv´ees pendant l’orogen`ese alpine (Tejera de Leon, 1997). Des corr´elations entre l’ensemble de blocs Alboran-Kabylie-Peloritan-Calabre “AlKaPeCa” (Bouillin et al., 1986) ont permis pour certains auteurs de sugg´erer que l’ensemble des blocs ´etait attach´e `a la marge Sud-est de la plaque Ib´ero-Sarde, vers la fin de l’Eoc`ene, avant d’ˆetre remani´e et achemin´e `a son emplacement actuel (Chalouan et Michard, 2004; Michard et al., 2006).
1.3
Limite des plaques
Les fronti`eres entre les plaques tectoniques sont souvent consid´er´ees comme de larges bandes, parfois diffuses, de d´eformation active. Le style ´elastique ou plastique qui r`egne dans ces zones de convergence ou de divergence fait l’objet d’importantes discussions pour la constitution des mod`eles cin´ematiques. Il a ´et´e ´etabli pour certains cas id´eaux, `a l’aide du d´eveloppement de la g´eod´esie spatiale, que l’accommodation du mouvement relatif entre deux plaques s’effectue en grande partie sur l’accident majeur (“interplaque”) qui s´epare les deux plaques. Une partie non n´egligeable des d´eformations accommodant les
1.3. Limite des plaques 13
Fig. 1.4 – La mise en place de la microplaque d’Alboran d’apr`es Andrieux et al. (1971). A : l’´etat avant le d´eplacement, B : recouvrement de plaques Afrique et Ib´erie, C : le recouvrement est compens´e par plissement des bordures de la microplaque d’Alboran.
