Séisme du 29 novembre 2007 à la Martinique (Antilles)

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

30/11/2007

Résumé

Tremblement de terre aux Antilles le 29/11/2007 : premières données sur le séisme.


Un fort séisme a secoué les Antilles jeudi 29 novembre 2007 à 19h00 GMT (soit à 15h, heure locale). Son épicentre est à environ 25 km au Nord de la Martinique. Moins de 24 heures après ce séisme, voici quelques informations rapidement collectées pour le replacer dans son contexte. Des précisions, des compléments seront certainement disponibles dans les jours et les semaines à venir au fur et à mesure du traitement plus complet de la masse de données recueillies lors du séisme.

Données de différents observatoires

Présentons tout d'abord les données fournies dans les heures qui ont suivi le séisme par plusieurs organismes : les observatoires volcanologiques et sismologiques locaux associés à l'IPGP (Institut de Physique du Globe de Paris), à savoir l'OVSM en Martinique et l'OVSG en Guadeloupe, le réseau national de surveillance sismique (RénaSS) et l'USGS ( US Geological Survey ).

Les différences plus ou moins importantes dans la magnitude et la localisation s'expliquent par le fait que les données présentées sont calculées à partir des enregistrements sismiques disponibles. Le nombre de données sismiques et la distance à l'épicentre sont deux facteurs essentiels. Rapidement, lorsque les données collectées seront ajoutées, la précision de la localisation et de la magnitude s'améliorera.

Tableau 1. Magnitude, localisation de l'épicentre, profondeur et localisation générale du séisme du 29/11/2007 dans les Antilles

 

Magnitude

latitude

longitude

profondeur

localisation

OVSM

7,3

15°03'N

61°03'O

172 km

25 km au N de la Martinique

OVSG

7,4

15°95'N

61°25'O

143 km

44 km au NNO de Fort de France (Martinique)

RéNaSS

6,8

15.53°N

61.80°O

-

région de la Martinique

USGS

7,4

14.951'N

61°03'O

143,1 km

24 km au NNO de Saint-Pierre (Martinique)


De plus, l'OVSM indique les intensités sur l'échelle MSK (en fonction des dégats) : II à VI en Martinique, IV à V en Guadeloupe et II à IV en Guyane.

L'OVSG fourni une carte des accélérations théoriques maximales et des intensités MSK ressenties dans divers villes des Antilles.

Le RéNass nous informe de l'existence d'une réplique, une demi-heure plus tard, d'une magnitude de 5,2 parmi les derniers séismes localisés, soit une énergie environ 40 fois plus faible (10(6,8-5,2)).

L'USGS propose, en plus la localisation de l'hypocentre sur une coupe sismique, ainsi que le tenseur des contraintes.

Le séisme dans son contexte tectonique

La carte de localisation suivante replace le séisme dans le contexte local : épicentre dans la plaque Caraïbe, à l'Ouest de la zone de subduction de la partie océanique de la plaque Amérique du Sud sous les Caraïbes.

Figure 1. Localisation des Antilles et de l'épicentre du séisme du 29/11/2007

Localisation des Antilles et de l'épicentre du séisme du 29/11/2007

La coupe sismique, fournie par l'USGS, replace le dernier séisme (étoile verte) parmi les séismes historiques de la zone. L'hypocentre est dans la plaque en subduction.

Figure 2. Coupe sismique des Antilles replaçant le séisme du 29/11/2007

Coupe sismique des Antilles replaçant le séisme du 29/11/2007

Le tenseur des contraintes, reproduit d'après les documents de l'USGS, montre que la contrainte principale est orientée Nord 70° et que le mouvement est une faille normale à tendance décrochante... si on interprète ce tenseur pour des couches à l'horizontale.

Figure 3. Tenseur des contraintes du séisme du 29/11/2007, Martinique

Tenseur des contraintes du séisme du 29/11/2007, Martinique

Or, la plaque en subduction, dans laquelle s'est produit le séisme est de direction N160 et penche vers l'ouest de 45°. Il est possible de basculer le tenseur de manière à ramener cette plaque à l'horizontale, afin d'obtenir un tenseur à interpréter "à plat". Le tenseur basculé obtenu est un tenseur "typique" de failles normales, avec une contrainte principale (σ1) quasi à la verticale, et une contrainte minimale (σ3) à l'horizontale, perpendiculaire à σ1 et à l'axe d'intersection des plans du tenseur.

Figure 4. Tenseur des contraintes basculé, séisme du 29/11/2007, Martinique

Tenseur des contraintes basculé, séisme du 29/11/2007, Martinique

Le basculement permet une remise à l'horizontale virtuelle de la plaque en subduction. On est alors nettement en mouvement de faille normale avec seulement une très légère composante en décrochement.


On peut tracer les plans dans un schéma en 3D de la plaque. Seul l'un des plans est le plan de faille, l'autre n'est qu'un plan virtuel. Pour savoir lequel a réellement joué il faudrait pouvoir placer avec précision l'hypocentre du séisme principal et de ses répliques. Ces hypocentres devraient se placer sur le plan de faille.

Figure 5. Bloc 3D de la plaque en subduction dans la zone déformée, séisme du 29/11/2007, Martinique

Bloc 3D de la plaque en subduction dans la zone déformée, séisme du 29/11/2007, Martinique

La direction N70 de subduction est donnée et correspond au plan de coupe sismique donné par l'USGS (image 2).


Le tenseur et le bloc diagramme montrent un aplatissement de la plaque dans son épaisseur. Remarquons que le plan de faille peut aussi correspondre à une structure préexistante qui aurait rejoué : faille transformante de la plaque sud-américaine subduite, par exemple.