Dynamique actuelle et récente des Alpes occidentales internes : Approche structurale et sismologique

La tectonique recente et actuelle de l'arc des Alpes occidentales internes est etudiee ici d'un point de vue structural et sismologique. L'approche pluridisciplinaire de ce sujet a permis de caracteriser un regime tectonique tardi-alpin extensif a grande echelle dans les zones internes. L'analyse structurale et morphotectonique d'une zone cible, au sud-est du massif du Pelvoux, montre qu'une fracturation tardi-alpine extensive s'y exprime suivant un reseau de failles longitudinales et transverses a l'arc alpin. Cette deformation cassante est posterieure a la mise en place des nappes de charriage, a leurs plissements et aux schistosites associees, la derniere se developpant au cours du Miocene. Elle se poursuit au Plio-Quaternaire, comme le montre un faisceau d'indices neotectoniques. Un jeu decrochant est posterieur au jeu normal ; il s'exprime par des mouvements dextres suivant les failles longitudinales et senestres suivant les failles transverses. Le calcul des champs de contraintes associes (inversion des donnees microtectoniques) montre que les jeux normaux et decrochants correspondent a une seule « phase » tectonique globalement transtensive au cours de laquelle il y a permutation des axes de contraintes principaux. La zone cible fait partie de l'arc sismique brianconnais. Le calcul des mecanismes au foyer dans ce secteur etablit que l'extension cassante tardi-alpine se poursuit actuellement. L'amelioration des localisations par l'utilisation de modeles de vitesses elabores (1D/3D) a permis de montrer que plusieurs failles reconnues par l'analyse structurale sont sismiques. L'etude de la fracturation et les coupes sismotectoniques en arriere du front pennique crustal montrent que les failles normales se branchent sur cette discontinuite majeure de l'arc alpin, et suggere sa reactivation en detachement extensif. Les resultats d'une campagne de mesures GPS de 1996 dans la zone cible, compares a des donnees IGN de 1972, sont compatibles avec les analyses sismotectonique et structurale. Ils mettent en relief une deformation plutot decrochante, avec des vitesses de l'ordre de 3 a 4 mm/an. La deformation asismique depasse 90% de la deformation totale deduite de ces mesures, durant le laps de temps considere. L'elargissement de l'approche sismotectonique a l'ensemble des zones internes de l'arc alpin occidental montre que l'extension se developpe au nord jusqu'au massif de l'Aar, et a l'est dans l'arc sismique piemontais. L'activite de ce dernier se localise a la bordure occidentale du corps d'Ivree, laquelle fonctionne actuellement en faille normale. Le calcul du champ de contraintes actuel (inversion des solutions focales) permet de caracteriser une extension radiale a l'arc alpin occidental dans une grande partie de ses zones internes. Elle entraine la reactivation en extension des structures crustales majeures (front pennique crustal et bordure ouest du corps d'Ivree). De part et d'autre de la zone en extension, le champ de contraintes est compressif (a l'est sous la plaine du Po ; a l'ouest au front des massifs cristallins externes). L'extension affecte donc une zone de 400 km de long et de 50 km de large au coeur d'une chaine en convergence. Une competition entre des forces de volume dans la racine lithospherique alpine et les forces aux limites de la chaine (translation et rotation du poincon apulo-adriatique) pourrait etre a l'origine du contraste de regimes tectoniques mis en evidence dans l'arc alpin occidental. Nous proposons deux modeles dynamiques dans lesquels l'extension s'explique par le detachement ou le retrait d'un panneau lithospherique plongeant sous la racine alpine.