# Un fort séisme récent dans les Alpes du Sud ?

Christophe Larroque, Hervé Jomard, R. Vassallo, Laeticia Jacquemond, B. Delouis, Maxime Godano, Xavier Martin

<figure><img src="image_1.png" /></figure>

## To cite this version:

Christophe Larroque, Hervé Jomard, R. Vassallo, Laeticia Jacquemond, B. Delouis, et al.. Un fort séisme récent dans les Alpes du Sud?. 2025. hal-05214874

HAL Id: hal-05214874

https://hal.science/hal-05214874v1

Submitted on 28 Aug 2025

HAL is a multi-disciplinary open access
archive for the deposit and dissemination of sci-
entific research documents, whether they are pub-
lished or not. The documents may come from
teaching and research institutions in France or
abroad, or from public or private research centers.

L'archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est
destinée au dépôt et à la diffusion de documents
scientifiques de niveau recherche, publiés ou non,
émanant des établissements d'enseignement et de
recherche français ou étrangers, des laboratoires
publics ou privés.

<figure><img src="image_2.png" /></figure>

Distributed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License
# Un fort séisme récent dans les Alpes du Sud ?

A partir d'analyse d'images aériennes nous avons mis en évidence un escarpement continu sur environ 3 km de long au col de Lombarde (proche de la station d'Isola 2000 dans les Alpes du Sud, Fig. 1). Cet escarpement correspond à une faille qui a été réactivée durant le quaternaire et l'analyse morphologique suggère que le dernier jeu de cette faille est postglaciaire (âge < 20 ka). La direction N140 de l'escarpement est dans la prolongation de la grande faille de Bersezio, ce qui nous fait supposer une structure active potentielle de plusieurs dizaines de km de longueur.

Le rejet cumulé le long de cet escarpement correspond à un mouvement décrochant dextre dominant qui est cohérent avec l'histoire alpine des failles N140 de cette région. Si l'essentiel de la morphologie est postglaciaire, l'érosion du dernier maximum glaciaire n'a probablement pas complètement abrasée les surfaces et ainsi une partie du relief actuel de cet escarpement peut être héritée des déformations d'âge Mio-Pliocène (20-2 Ma).

Dans le cadre de l'action FACT (Faille Active en France, Epos-France), 2 tranchées paléosismologiques ont été réalisées le long de l'escarpement et sont en cours d'analyse. Les premiers résultats font apparaître un plan de rupture vertical dans des gneiss associé à un coin colluvial indiquant un rejet vertical apparent de l'ordre de 1 m. L'analyse des dépôts sédimentaires associés témoigne que ce rejet s'est produit en un seul mouvement. Compte tenu de la cinématique observée dans la morphologie héritée (composante décrochante dextre), la question d'une composante décrochante lors de ce dernier mouvement se pose même si elle n'est pas évidente dans les tranchées. Des indices morphologiques, tel que la trace d'un paléocanyon dévié au niveau de la faille, sont en discussion pour tenter de la quantifier. Quoiqu'il en soit, il est très probable que ces éléments caractérisent un glissement co-sismique compris

entre 1 m minimum et jusqu'à 3 m ou plus en fonction de l'éventuelle composante décrochante. Dans tous les cas, un tel glissement caractériserait un paléoséisme avec une magnitude de l'ordre de 6,5-7 dans les dernières dizaines de milliers d'années.

Ce résultat est surprenant au regard de la sismicité actuelle faible à modérée dans les Alpes occidentales (Larroque et al., 2021) avec quelques rares évènements historiques forts (Bâle-1356, I$_{0}$ IX ; Vésubie-1564, I$_{0}$ VIII ; Visp-1855, I$_{0}$ IX Jomard et al., 2021). Les failles de grande dimension capables de supporter des ruptures de plusieurs dizaines de km ne manquent pas dans le domaine alpin mais le taux de déformation actuel est faible et le chargement tectonique des failles pourrait être secondaire par rapport à des processus extérieurs tels que les circulations de fluides, le réajustement isostatique post-glaciaire, les glissements asismiques en profondeur... (Mazzotti et al., 2020).

En complément de ces travaux de terrain nous avons installé 5 stations large-bande (réseau SCALPnet, 2022-2026, Fig. 2) dans la zone du col de la Lombarde afin de suivre plus précisément la sismicité autour du sud de la faille de Bersezio, en particulier suite à un essaim en 2021 d'environ 200 évènements alignés suivant la direction N150 au sud-ouest du col de la Lombarde (essaim d'Isola, Fig. 2). Après les premiers mois d'enregistrement, les relocalisations (NonLinLoc, HypoDD) montrent des foyers entre 7 et 7,5 km de profondeur qui définissent un plan à fort pendage ouest. Du fait de la densité du réseau, des premiers mécanismes au foyer ont pu être déterminés par les formes d'ondes (FMnear) en dépit des faibles magnitudes (1,79<M<2,21, Fig. 2).

C. Larroque, H. Jomard, R. Vassallo, L. Jacquemond, B. Delouis, M. Godano, X. Martin

<figure><img src="image_3.png" /></figure>

Références :

Jomard et al., 2021. doi.org/10.5802/crgeos.91

Larroque et al., 2021. doi.org/10.5802/crgeos.69

Mazzotti et al., 2020. doi.org/10.1051/bsgf/2020019

<footnote n="1">1 - Photo de l'escarpement de faille mis en évidence au col de la Lombarde (souligné par les ombres projetées et les triangles rouges) à la frontière entre la France et l'Italie (©C. Larroque).</footnote>
<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>2 - Localisation des stations des réseaux SCALPnet et Epos-France autour du col de la Lombarde (la faille de la Fig.1 est identifiée par le trait rouge) (MNT IGN BDalti75).</figcaption></figure>

## Un modèle combiné densité - vitesse sismique sous la France, le défi d'y intégrer la gradiométrie.

Le développement du réseau sismologique large-bande à l'échelle nationale permet d'avoir dorénavant une quantité, une qualité et une couverture de données inégalée sur le territoire français. L'ANR FRlitho3D (PI Jérôme Vergne) a pour objectif d'utiliser ces données pour fournir des modèles géophysiques de référence à l'échelle lithosphérique. Dans ce cadre, Farzaneh Dashti, sismologue et post-doctorante à Géosciences Montpellier, a entrepris d'inverser conjointement les délais de temps aux stations du réseau RLBP et les données gravimétriques et gradiométriques pour délivrer un modèle combiné de densité et de vitesses sismiques sous l'ouest de l'Europe.

Alors que les inversions conjointes sismologie-gravimétrie ont déjà été validées et appliquées à des chantiers régionaux avec succès (e.g. Dufrechou et al., 2018), nous nous

confrontons ici à deux défis majeurs : le premier est de tenir compte de la grande hétérogénéité spatiale des domaines géologiques due à l'échelle d'investigation (1600 km x 1200 km). Les délais de temps des arrivées d'ondes P et S ne sont pas sensibles aux mêmes structures ni aux mêmes profondeurs que la gravimétrie au sol. La plupart du temps et pour des chantiers locaux ou régionaux, cela permet justement d'avoir une complémentarité en termes de recouvrement et d'échelle d'investigation (e.g. Wang et al., 2024). Pour pouvoir l'étendre à toute la France, il faut s'assurer de la compatibilité des longueurs d'onde du signal gravimétrique avec la résolution spatiale de la tomographie sismique. Convenir d'une relation (ou pas) entre vitesse et densité à l'échelle de plus de 1 000 000 km² est également un défi de taille.

Le deuxième défi auquel nous nous

sommes attaQUÉS, est d'introduire les signaux gradiométriques dans l'inversion. La mission spatiale gravimétrique GOCE a permis l'accès aux 5 composantes indépendantes du tenseur des gradients. Sa couverture (globale) et son altitude de croisière (250 puis 225 km d'altitude) donnent accès à des profondeurs d'investigation plus importante que la gravimétrie terrestre et laisse espérer une meilleure contrainte des structures mantelliques (e.g. Plasman et al., 2020). C'est la première fois qu'une telle approche (sismologie-gravimétrie-gradiométrie) est appliquée, et elle soulève de nombreuses questions. C'est le cas notamment de la compatibilité entre le contenu fréquentiel du signal observé et celui du modèle. Le gradient gravimétrique, parce que plus sensible aux contacts entre corps géologiques, peut contenir des hautes fréquences

.../...