Adaptation of the paleoseismological approach to local tectonic regime: comparative study of the intraplate Basel-Reinach fault, Switzerland and the interplate North Anatolian fault, Turkey. - TEL - Thèses en ligne Access content directly
Theses Year : 2004

Adaptation of the paleoseismological approach to local tectonic regime: comparative study of the intraplate Basel-Reinach fault, Switzerland and the interplate North Anatolian fault, Turkey.

Matthieu Ferry

Abstract

The assessment of seismic risk in a given region relies on the proper estimate of related seismic hazard, i.e. the probability that an earthquake of said magnitude occurs within a said time window. Calculating that probability requires a precise knowledge of local seismotectonic parameters such as the frequency of damaging earthquakes, their magnitude and the annual deformation rate. These parameters may only be properly determined when observed over a representative time window. As return periods for strong earthquakes vary between a few decades and several millennia, instrumental and historical seismological datasets often prove to be insufficient. To improve the completeness of available seismicity catalogues, we applied the paleoseismological approach to two different regions: the Basel region (southern Upper Rhine Graben) which was struck by a destructive earthquake in 1356 and the Izmit region (east of the Marmara Sea), partly destroyed in August 1999 by a magnitude 7.4 tremor.
A full integrated study involving geomorphology, geophysics and trenching in the Basel region led to the identification of the seismogenic fault responsible for the last strong earthquake and to deciphering its seismic history for the Holocene. Thus, we demonstrate that the newly identified Basel-Reinach fault is the locus for a magnitude 6.4-6.7 earthquake every ~2600 years, on average. Furthermore, we give strong evidence for the probable extension of the fault through the city of Basel to the north and the folded Jura to the south. These results have a direct impact on the level of seismic risk to the region as it was consequently lowered by one degree on the basis of our original work.
We applied a similar, though adapted, approach to the North Anatolian fault around the Marmara Sea. An extensive trenching effort combined with ground-penetrating radar profiles carried out on the Ganos fault to the west and the Izmit-Sapanca segment to the east evidence several recent events and yield measurements of pertaining co-seismic offsets. They clearly show characteristic behavior on both sides of the Marmara Sea, however with varying offsets: 4 to 5 m for the Ganos fault and 2 to 2.5 m for the Izmit-Sapanca segment. This brings new constrains to better characterize faulting behavior in the region and consequent seismic risk to the city of Istanbul.
La prise en compte du risque sismique dans une région donnée passe par l'évaluation de l'aléas, c'est-à-dire la probabilité qu'un séisme de magnitude définie se produise dans un intervalle de temps défini. Le calcul de cette probabilité repose sur certains paramètres sismo-tectoniques locaux tels que la fréquence des tremblements de terre destructeurs, leur magnitude ainsi que le taux de déformation annuel. Ces paramètres ne seront convenablement déterminés qu'en disposant d'une fenêtre d'observation représentative des phénomènes en jeu. Face à des périodes de retour variant de quelques décennies à plusieurs millénaires, les données sismologiques instrumentales et historiques se révèlent souvent insuffisantes. Afin de compléter les catalogues de sismicité disponibles, nous avons appliqués les méthodes de la paléosismologie à deux régions très différentes : la région de Bâle (sud du Fossé Rhénan) frappée par un séisme destructeur en 1356 et la région d'Izmit (est de la Mer de Marmara) en grande partie détruite en Août 1999 par un séisme de magnitude 7.4.
Une étude intégrée complète de la région de Bâle a permis d'identifier la faille responsable du dernier grand séisme puis de retracer son histoire sismique holocène. Nous avons ainsi démontré qu'elle est le lieu d'un évènement de magnitude 6.4-6.7 tous les 2600 ans, en moyenne. De plus, nous donnons des indications fortes sur son prolongement au travers de la ville de Bâle, au nord, et du Jura Plissé, au sud. Ces résultats ont une incidence directe sur le niveau de risque sismique régnant dans la région. En effet, celui-ci a diminué d'un degré depuis la prise en compte de ces éléments jusqu'ici inédits.
Nous avons appliqué une approche similaire, quoique adaptée, à la faille Nord Anatolienne autour de la Mer de Marmara. Une campagne de tranchées menée sur la faille de Ganos à l'ouest et sur le segment Izmit-Sapanca à l'est ainsi que des profils de radar géologique ont mis en évidence plusieurs évènements récents et permis de déterminer l'amplitude des mouvements co-sismiques produits lors de ces séismes. Ceux-ci montrent clairement un comportement caractéristique des deux côtés de la Mer de Marmara, avec toutefois des déplacements co-sismiques différents : 4 à 5 m pour Ganos et 2 à 2.5 m pour Izmit-Sapanca.
Fichier principal
Vignette du fichier
tel-00007036.pdf (13.65 Mo) Télécharger le fichier
tel-00007036.pps (25.81 Mo) Télécharger le fichier
Format : Other
Loading...

Dates and versions

tel-00007036 , version 1 (20-10-2004)

Identifiers

  • HAL Id : tel-00007036 , version 1

Cite

Matthieu Ferry. Adaptation of the paleoseismological approach to local tectonic regime: comparative study of the intraplate Basel-Reinach fault, Switzerland and the interplate North Anatolian fault, Turkey.. Geophysics [physics.geo-ph]. Universität Zürich, 2004. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00007036⟩
153 View
269 Download

Share

Gmail Facebook X LinkedIn More