Une découverte inattendue : des traces de séismes anciens dans le Bassin parisien

Source: The Conversation – France in French (2) – By Stéphane Baize, Géologue des tremblements de terre, Directeur de Recherches, ASNR

Le site de Beauvais, où les failles ont été observées dans le niveau archéologique, se trouve à proximité de la grande structure tectonique du Pays de Bray, qui parcourt le Bassin parisien sur plus de 100 kilomètres. Stéphane Baize, Fourni par l’auteur

En 1993, lors de fouilles archéologiques préventives pour la construction d’une route à Beauvais, dans l’Oise, des géologues et des archéologues ont mis au jour un site paléolithique exceptionnel. Occupé par des néandertaliens il y a environ 60 000 ans, il révèle bien plus que des outils en silex ou des ossements d’animaux, de mammouths, de rennes et de rhinocéros laineux.

En effet, nous avons identifié un réseau de failles traversant les dépôts sédimentaires récents et les restes archéologiques associés ainsi que le substrat rocheux (ici, la craie). Dans notre étude publiée ce mois-ci dans les Comptes Rendus Géoscience, nous proposons une nouvelle interprétation à ces déformations : elles seraient d’origine sismique.

Les failles que nous observons présentent des décalages verticaux cumulés jusqu’à 25 centimètres (pour comparaison, c’est significativement plus grand que celles mesurées après le séisme de magnitude proche de 5 qui a secoué et endommagé les communes du Teil, de Viviers et Saint-Thomé en Ardèche, le 11 novembre 2019).

Ces failles ne peuvent pas être expliquées par des phénomènes comme l’effondrement liés à la dissolution de la craie (le « karst »), ni par le gel et le dégel de sols riches en glace (appelé « pergélisol », ni enfin par l’activité humaine…

C’est pourquoi l’hypothèse la plus plausible est une origine tectonique, c’est-à-dire que le déplacement soit lié aux mouvements de la croûte terrestre pendant un ou plusieurs séismes. Cette origine devra être confirmée par des études complémentaires, notamment par des explorations du sous-sol, ou la recherche d’autres indices similaires par d’autres fouilles dans la même zone.

Les structures que nous avons observées sont cohérentes avec l’expression superficielle de ruptures sismiques profondes, qui seraient liées au grand pli et à la faille du Pays de Bray, une des structures géologiques majeures du Bassin parisien, qui s’enracine à plusieurs kilomètres dans la croûte terrestre.

Si les failles observées à Beauvais sur le site du lieu-dit « La Justice » sont bien liées à un séisme ancien, leur taille et leur décalage suggèrent un événement d’une magnitude d’au moins 5,5.

Pourquoi cette découverte est-elle importante ?

Le Bassin parisien est traditionnellement considéré comme une région peu sismique, avec une activité tectonique quasi nulle depuis des millénaires. On n’y connaît guère que quelques séismes historiques, comme celui de Veules-les-Roses, dans l’actuelle Seine-Maritime, en 1769 (magnitude estimée proche de 5), qui a causé des dégâts localement.

La découverte de Beauvais modifie notre perception du « danger » sismique dans la zone. Elle suggère, par l’ampleur des déformations observées, qu’il n’est pas négligeable et que des séismes forts ont pu se produire sur des failles il y a seulement 50 000 à 60 000 ans, une période géologiquement récente.

Une autre conséquence est qu’on peut maintenant considérer la faille du Pays de Bray comme potentiellement active. Ce changement d’appréciation du degré d’activité de cette faille rejoint celui qui avait suivi l’occurrence du séisme du Teil en 2019, en Ardèche, sur une faille alors inconnue pour être active.

Ces deux exemples supportent le même constat : les failles « intraplaques » (situées à l’intérieur des continents, loin des limites de plaques tectoniques) peuvent produire des séismes forts avec ruptures en surface, même dans des régions réputées stables. C’est ce qu’ont connu, par exemple, le centre du continent australien en avril dernier et le nord-est des États-Unis en 2020.

Quelles suites pour ces recherches ?

Cette découverte soulève des questions cruciales : la faille du Pays de Bray, longue de près de 100 kilomètres, est-elle toujours active et capable de causer des séismes importants dans un futur proche ? Quelle est la probabilité de séismes futurs dans cette zone densément peuplée et industrialisée, et avec quelle magnitude peuvent-ils survenir ? Comment affiner les modèles d’aléa sismique en conséquence, pour cette région comme pour les zones intraplaques comparables ?

Pour répondre à ces interrogations, il faut poursuivre les investigations sur le terrain autour du site fouillé, notamment utiliser des méthodes géophysiques de haute résolution et non invasives, pour sonder et cartographier précisément les failles enterrées, à des profondeurs allant de quelques dizaines à plusieurs centaines de mètres. Il faudrait ensuite étendre les fouilles pour dater d’éventuelles traces de séismes passés et estimer leur fréquence (ce qu’on appelle l’analyse paléosismologique).

Un autre enjeu est de renforcer la collaboration interdisciplinaire : les traces de séismes passés dans les sols sont, dans le contexte français de tectonique lente, souvent masquées ou abîmées par l’érosion ou les activités humaines. Il est donc nécessaire de combiner les approches des archéologues, des géologues et des géophysiciens.

Au-delà des recherches proprement dites, l’objectif est de mettre à jour et de compléter la base de données des failles actives et des séismes préhistoriques connus, publiée il y a bientôt dix ans.

Enfin, ces résultats seront pris en compte dans l’évaluation des risques, qui est, par exemple, périodiquement mise à jour à l’échelle de l’Europe. Cette étude souligne que, même dans des zones réputées stables, le risque sismique ne doit pas être sous-estimé, même si les causes des séismes y restent encore débattues.

Tout savoir en trois minutes sur des résultats récents de recherches, commentés et contextualisés par les chercheuses et les chercheurs qui ont menées ces dernières, c’est le principe de nos « Research Briefs ». Un format à retrouver ici.

Les auteurs ne travaillent pas, ne conseillent pas, ne possèdent pas de parts, ne reçoivent pas de fonds d’une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n’ont déclaré aucune autre affiliation que leur organisme de recherche.

– ref. Une découverte inattendue : des traces de séismes anciens dans le Bassin parisien – https://theconversation.com/une-decouverte-inattendue-des-traces-de-seismes-anciens-dans-le-bassin-parisien-286398