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Dossiers scientifiques |
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Séisme de magnitude 7,7 dans la région d'Arawan (Pakistan) le 24 septembre 2013 |
Un tremblement de terre de magnitude 7,7 s’est produit le 24 septembre 2013 au Baloutchistan (Pakistan) dans la région d’Arawan, au Nord Est de la chaîne du Makran.
Contexte sismotectonique
Cette chaîne de montagne résulte de la subduction de la plaque Arabique. Sa marge orientale est affectée/déformée par une série de failles actives décrochantes senestres d’orientation nord-sud à nord-est sud-ouest qui accommodent plus de la moitié des 4 cm/an de convergence entre la plaque Inde et l’Eurasie. C’est une de ces failles parallèles aux axes des grands plis de la chaîne du Makran qui est responsable du séisme du 24 septembre 2013.
Ce système de failles actives se branche au nord sur les grandes failles de Chaman et celle de Ghazaband - Quetta. Cette dernière faille a produit le 25/05/1935 un séisme de magnitude similaire (M=7.5) dont la rupture avait affecté la ville de Quetta, au voisinage immédiat de la faille, faisant plus de 15000 morts.
Figure 1 : Localisation du séisme du 24 septembre 2013, principales failles de la région et sismicité (1973-2013). Mécanismes au foyer calculés au CEA par 2 méthodes (voir plus bas le descriptif des résultats).
Source sismique : inversion de la phase W
Les données des stations sismiques reçues ont été utilisées pour déterminer le mécanisme du séisme par inversion de la phase W à distance télésismique (Z. Duputel et al., 2012). Le mécanisme obtenu montre une source en décrochement. Vu l’orientation SSW-NNE des failles et des répliques (Figure 1), ce mécanisme est cohérent avec un séisme en décrochement senestre.
Figure 2 : Mécanisme au foyer obtenu par inversion de la phase W à distance télésismique (Z. Duputel, et al., 2012).
La figure 3 montre l’ajustement de 3 des 110 sismogrammes utilisés pour l’inversion de la phase W.
Figure : 3 des 110 sismogrammes utilisés pour l’inversion de la phase W. Observation en noir et simulation en rouge.
Imagerie cinématique de la rupture
La source du séisme a été analysée en utilisant les signaux enregistrés à grande distance sur les stations sismiques des réseaux mondiaux (IRIS et CEA). Ce travail, appelé également inversion cinématique, permet de décrire finement la source sismique, c'est-à-dire comment la rupture s’est propagée sur la faille (méthode des patchs ; Vallée M. et Bouchon M., 2004). Cette analyse permet, outre de confirmer la magnitude, de fournir des dimensions caractéristiques de longueur, de durée et de glissement nécessaires pour comprendre la rupture. Pour le séisme du 24 septembre, la longueur de rupture obtenue est de l’ordre de 200 km avec une directivité essentiellement vers le nord-est.
Figure 4: Inversion du séisme du 24 septembre 2013. Les résultats conduisent à une source de magnitude 7,8 avec une directivité vers le nord-est (cohérent avec la distribution des répliques).
Observations marégraphiques
Suite au séisme, des variations du niveau de la mer ont été observées (Figure 5, source PTWC). La bouée DART (Inde) située à environ 300 km de la côte a enregistré les ondes de surface liées au séisme, puis environ 50 min après, une série de surélévations de 1 cm. Le marégraphe du port de Muscat (Oman) a enregistré un train d’ondes à partir de 30 min après le séisme, atteignant 40 cm crête-creux. Enfin, deux marégraphes iraniens (Chabahar et Jask) enregistrent des mouvements au moment du séisme, puis, au moins 30 minutes après, une série de signaux marégraphiques.
L’ensemble de ces signaux marégraphiques indique une perturbation dont l’origine reste à déterminer.
Figure 5 : Variations du niveau de la mer en mètres sur le DART 23228 (Inde) et sur 3 marégraphes (Oman, Iran), suite au séisme du Pakistan (source D. Wang, PTWC).
Z. Duputel, L. Rivera, H. Kanamori, G. Hayes, 2012. W-phase fast source inversion for moderate to large earhquakes (1990 - 2010), Geophysical Journal International, v. 189, iss. 2, p. 1125-1147.
Vallée M. and Bouchon M. : Imaging co-seismic rupture in far-field by slip patches, JGI, 2004 un renvoi vers le site WEB Scardec : https://geoazur.oca.eu/spip.php?article1236)
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