Modélisation 3D d`un réseau de failles normales (Rift de

Modélisation 3D d’un réseau de failles
normales (Rift de Corinthe, Grèce)
Nicolas MEYER, Mary FORD, Guillaume CAUMON
CRPG (UPR CNRS 2300)
Contexte socio-économique
Le Rift de Corinthe se situe au cœur du bassin Méditerranéen
entre le Péloponnèse et la Grèce centrale. Age estimé: 5 Ma.
Le Golfe est bordé par des failles qui accommodent l’extension
Nord-Sud et génèrent l’activité sismique la plus importante en
Europe avec plus de 10 séismes de magnitude 6 par siècle.
Le séisme du 6 Juin 1995 a causé la mort de 26 personnes et
endommagé plus de 2000 bâtiments dans la ville d’Aigion.
Enjeux scientifiques et technologiques
Axe Ressources
Placer la sismicité dans le contexte tectonique régional.
Comprendre comment s’initie et se développe un réseau de
failles normales. Ce thème de recherche intéresse les
compagnies pétrolières car plus de 30% des réserves
d’hydrocarbures se trouvent dans les rifts.
Intégrer des observations parcellaires dans un cadre commun
(sismicité, campagnes de sismique réflexion, données de
terrain)
Figure 1 (Ford et al. 2012):
Partie occidentale du Rift de Corinthe insérée dans son contexte géodynamique en mer Méditerranée. En Bleu: empilement de
nappes de l’orogène Hellénique constituant le domaine pré-rift de la zone d’étude. En jaune: dépôts conglomératiques syn-rift de
type Gilbert delta (Pléistocène). En rouge: trace des failles majeures. En vert: villes majeures bordant le Golfe de Corinthe.
Résultats
L’intégration des données bibliographiques associée aux
campagnes de terrain et à la géomodélisation 3D sous Gocad
mettent en évidence:
- Sur la marge sud du Rift, une migration vers le Nord des
dépocentres sédimentaires en lien avec l’activité des failles;
- La localisation de la déformation actuelle sur de grandes
failles bordières au Sud du golfe.
- La visualisation 3D des données géophysiques suggère
l’existence d’une faille a faible pendage en profondeur . Cette
zone de cisaillement correspond a la zone sismogène sur
laquelle se produisent les grands séismes.
- Deux modèles 3D des failles correspondant à des scénarios
géodynamiques différents ont été réalisés et pourront servir de
support à une modélisation mécanique.
12
12 km
km
Bilan – Perspectives de développement
Figure 2 (Meyer et al. in prep): Modèle géométrique 3D sous Gocad. En beige: DEM de la zone d’étude. En rouge: trace des
failles visible a l’affleurement. Les plans correspondent aux projections de ces failles en profondeur. Les sphères représentent les
hypocentres de principaux séismes (Ms>4). La microsismicité, présente sous forme de clusters, est exprimée en terme de
magnitude (Ms<4). Voir résultats pour explications.
Approche méthodologique
Notre approche est pluridisciplinaire et fait intervenir géologie
structurale, géodynamique, géomorphologie, analyse de
données géophysiques et modélisation 3D afin de contraindre la
distribution et le style des déformations dans l’espace et dans le
temps.
Un aspect particulièrement important est de générer plusieurs
modèles possibles afin de refléter les incertitudes sur la zone.
Les objectifs sont réalisés grâce aux collaborations étroites
avec les chercheurs du Consortium Gocad et les sismologues
de l’IPGP (l’Institut de Physique du Globe de Paris).
Ces travaux s’intègrent dans le projet ANR SISCOR (Aléas,
dynamique sismogène, et couplages sismiques/asismiques
d’un système de failles actives dans la région ouest du Rift de
Corinthe, Grèce). Ce projet vise a quantifier le risque sismique
dans cette zone sur une échelle à court et moyen terme:
- Les résultats de la modélisation permettront de dégager un ou
plusieurs modèles de déformation mécanique du rift .
- La géométrie 3D des failles permettra d’effectuer des calculs
probabilistes sur l’occurrence d’un séisme et d’estimer la
magnitude potentielle.
D’un point de vue méthodologique, ces travaux sont importants
pour l’intégration de données sur la dynamique des failles dans
la modélisation structurale 3D. Ils constituent également un
excellent jeu de données pour tester les algorithmes
développés dans le cadre du Consortium Gocad. Enfin, à plus
long terme, ils fournissent des éléments pour réduire le fossé
méthodologique actuel entre traitement et interprétation des
données géophysiques.
Ateliers Scientifiques - 10 mai 2012