Épicentre et hypocentre

Un séisme tectonique se produit le long d’une faille, mais la rupture n’affectera en général qu’une partie de cette faille.

L’hypocentre, ou foyer, est le point précis de la faille où commence la rupture. Il est le plus souvent situé en profondeur, et se décrit au moyen de trois coordonnées de l’espace : latitude, longitude et profondeur focale.

L’épicentre est la projection de l’hypocentre à la surface de la Terre. Lorsque l’on se trouve à l’épicentre d’un séisme, l’hypocentre se trouve quelque part à la verticale sous nos pieds. On n’a besoin que de deux coordonnées horizontales, latitude et longitude, pour décrire un épicentre.

Le cycle sismique et le modèle du rebond élastique

Les mouvements de plaques à grande échelle engendrent localement des accumulations de contraintes accompagnées de déformations concentrées au voisinage immédiat des failles. Lorsque le seuil de résistance des roches est atteint, un glissement brutal se produit le long du plan de faille ; en quelques secondes, la rupture se propage, puis s’arrête : c’est le séisme, épisode quasi-instantané, qui permet de relâcher les contraintes. Le cycle peut ensuite recommencer.

L’animation ci-dessus représente ce cycle dans le cas le plus simple : celui d’une faille purement décrochante (coulissage pur le long d’un plan de faille vertical). Imaginons une haie traversant perpendiculairement cette faille. Durant la phase d’accumulation des contraintes, cette haie sera déformée et verra donc son bel alignement perturbé. Le séisme rétablira deux alignement décalés, et il faudra probablement replanter un ou deux arbres…

Trois familles de failles

On observe à la fois un mouvement horizontal de rapprochement, et un mouvement vertical relatif des deux blocs. Ce genre de faille est caractéristique des contextes tectoniques de subduction (enfoncement sous une autre plaque d’une plaque océanique) et de collision continentale, lorsque deux plaques s’affrontent.

Les deux blocs s’éloignent l’un de l’autre. On trouve des failles normales en régime tectonique extensif, comme par exemple le long des dorsales océaniques, là où les plaques s’écartent sous la pression du matériau en provenance du manteau. On en trouve aussi en domaine continental, en particulier dans les plaines d’effondrement et les rifts continentaux.

Le plan de faille est vertical ou quasi-vertical. On observera des failles décrochantes par exemple à la frontière entre deux plaques qui se déplacent en coulissant l’une par rapport à l’autre, sans rapprochement ni éloignement. C’est le cas de la célèbre faille de SanAndreas, en Californie