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Qu'est-ce qui provoque les séismes ? 14 463 séismes forts dessinent la réponse
Publié le · mis à jour le · Live Atlas
Un séisme se produit quand deux blocs de roche glissent brusquement l'un contre l'autre le long d'une faille, en libérant une énergie accumulée pendant des années ou des siècles. La plupart de ces failles se trouvent là où les plaques tectoniques se rencontrent. Sur les 14 463 séismes de magnitude 6 ou plus enregistrés depuis 1900, 91,5 % ont frappé à moins de 300 km d'une frontière de plaques.
Ce qui se passe vraiment pendant un séisme
L'USGS décrit un séisme comme deux blocs de la Terre qui glissent soudain l'un contre l'autre. La surface où ils glissent est la faille. En profondeur, les roches continuent d'être poussées, mais les bords rugueux de la faille restent bloqués par le frottement. L'énergie qui devrait faire glisser les blocs s'accumule, comme dans une règle que l'on plie.
Quand la poussée finit par vaincre le frottement, la faille cède d'un coup. L'énergie stockée part dans toutes les directions sous forme d'ondes sismiques, et ce sont elles que l'on ressent. Le point en profondeur où le glissement commence est l'hypocentre. Le point de la surface juste au-dessus est l'épicentre, celui que citent les informations.
Pourquoi les séismes se concentrent là où les plaques se rencontrent
L'enveloppe externe de la Terre est découpée en plaques tectoniques qui se déplacent de quelques centimètres par an. Là où deux plaques se rencontrent, elles frottent, se heurtent ou s'écartent, et la roche de la bordure est parcourue de failles. Selon l'USGS, les frontières de plaques sont faites de nombreuses failles, et la plupart des séismes du monde se produisent sur elles.
Pour mesurer la force de cette règle, nous avons calculé la distance entre chacun des 14 463 séismes forts du catalogue de l'USGS et la frontière de plaques la plus proche, avec le modèle mondial du géophysicien Peter Bird.
| Distance à la frontière de plaques la plus proche | Part des séismes forts |
|---|---|
| Moins de 100 km | 62,7 % |
| Moins de 200 km | 85 % |
| Moins de 300 km | 91,5 % |
| Moins de 500 km | 95,9 % |
Plus le séisme est fort, plus la règle se resserre. Parmi les 100 séismes de magnitude 8 ou plus, 93 % ont frappé à moins de 300 km d'une frontière.
Trois façons dont une faille peut rompre
La façon dont la roche bouge dépend de ce que lui font subir les plaques. L'USGS classe les failles en trois types de base.
| Faille | Mouvement des roches | Où on la trouve |
|---|---|---|
| Normale | Le bloc du dessus descend, la croûte est étirée | Là où les plaques s'écartent, comme les dorsales océaniques et le Basin and Range du Nevada |
| Inverse ou chevauchante | Le bloc du dessus est poussé vers le haut, la croûte est comprimée | Là où une plaque plonge sous une autre, comme au large du Japon |
| Décrochante | Les blocs glissent latéralement l'un contre l'autre | Là où deux plaques coulissent côte à côte, comme la faille de San Andreas |
Les plus grands séismes viennent du deuxième type. Là où une plaque océanique s'enfonce sous une autre, la zone bloquée entre elles peut s'étendre sur des centaines de kilomètres, et quand elle glisse, elle glisse en grand.
Les plus grands ont tous frappé près d'une frontière
Depuis 1900, le catalogue compte 17 séismes de magnitude 8,5 ou plus. Tous sans exception ont frappé à moins de 215 km d'une frontière de plaques, la plupart sur la ceinture de feu du Pacifique.
| Séisme | Magnitude | Distance à une frontière |
|---|---|---|
| Valdivia, Chili, 1960 | 9,5 | 109 km |
| Alaska, 1964 | 9,2 | 197 km |
| Sumatra, Indonésie, 2004 | 9,1 | 86 km |
| Tōhoku, Japon, 2011 | 9,1 | 151 km |
| Kamtchatka, Russie, 1952 | 9,0 | 94 km |
| Maule, Chili, 2010 | 8,8 | 109 km |
| Kamtchatka, Russie, 2025 | 8,8 | 60 km |
Distance entre l'épicentre du catalogue de l'USGS et la ligne la plus proche du modèle de plaques PB2002. Une faille qui plonge sous un continent peut placer l'épicentre loin à l'intérieur des terres par rapport à la frontière tracée à la fosse.
À quelle profondeur naissent les séismes ?
Selon l'USGS, un séisme peut naître n'importe où entre la surface et environ 700 km de profondeur. Dans notre catalogue, 86 % des séismes forts ont commencé à moins de 70 km de la surface, ce que l'USGS appelle des séismes superficiels. Mais 655 sont nés à plus de 300 km de profondeur, le plus profond à 688 km.
Ces séismes profonds ne doivent rien au hasard. D'après l'USGS, tous les séismes de plus de 70 km de profondeur se produisent dans de grandes plaques de roche qui s'enfoncent dans le manteau terrestre. Ce sont des morceaux de plaques déjà passés sous leurs voisines, qui continuent de se briser en descendant.
Les 4 % qui font exception
591 séismes forts, environ 1 sur 25, ont frappé à plus de 500 km de toute frontière de plaques. Ils se rangent en deux groupes.
- Des séismes profonds sous le fond des mers. 87 d'entre eux sont nés à plus de 300 km de profondeur, dans des plaques englouties. Le séisme de la mer d'Okhotsk en 2013, de magnitude 8,3, a commencé à environ 600 km sous la surface.
- Des séismes au cœur des continents. L'Asie centrale détient le record. Le séisme de Bolnai en Mongolie, en 1905, a atteint une magnitude de 8,3, et un séisme de magnitude 8,0 a frappé le Kirghizistan en 1911, à environ 990 km de la frontière la plus proche. Ici, les failles traversent le milieu d'un continent, loin de la ligne où deux plaques se rencontrent.
Les États-Unis ont leur propre exemple. La zone sismique de New Madrid, au milieu de la plaque nord-américaine, a produit trois énormes séismes en 1811 et 1812.
Précurseurs et répliques
Un grand séisme arrive rarement seul. L'USGS précise que les chocs principaux sont toujours suivis de répliques, des séismes plus faibles dans la même zone, qui peuvent durer des semaines, des mois, voire des années. Parfois, des séismes plus faibles arrivent avant, les précurseurs, mais personne ne peut savoir qu'un séisme est un précurseur avant qu'un plus fort ne le suive.
Y a-t-il eu un séisme près de chez vous aujourd'hui ?
Notre page Séismes aujourd'hui montre tous les séismes de la planète des dernières 24 heures, mis à jour à la minute par l'USGS. Pour l'histoire, parcourez les séismes les plus forts et les plus meurtriers depuis 1900, chacun avec sa page.
Sources
- USGS, Earthquake Hazards Program, The Science of Earthquakes
- USGS, What is a fault and what are the different types?
- USGS, Determining the Depth of an Earthquake
- USGS, ANSS Comprehensive Earthquake Catalog (ComCat), magnitude 6 and more, 1900 to 2025
- Bird, P. (2003), An updated digital model of plate boundaries, Geochemistry, Geophysics, Geosystems
- Live Atlas, distance from each earthquake to the nearest plate boundary