SO

B^rdenbarg

Tokyo, de septembre 1885 à septembre 1887, et dont Torigine était connue. Cette absence de relation résulte aussi des expériences de Cecchi, mentionnées à propos de la direction (chap. II). On ne peut donc songer, pour la détermination de Tépicentre, à utiliser cette notion de la plus grande élongation, que la nature des choses, scrutée de plus près, force à substituer à Thypothèse plus simple, mais décidément illusoire, de la direction du mouvement séismique.

Pour un tremblement de terre central, c est-à-dire dont le foyer

est un point, cas certainement tout à fait exceptionnel pour les séismes d*intensité notable, ou n'a que des dimensions restreintes, Tépicentre se détermine facilement au moyen de ses homoséisteSj ou coséistesy courbes qui sont les lieux des points où Tébranlement est arrivé au même instant. Ce sont des cercles si les terrains secoués ont une structure et une composition uniformes tout autour de Torigine, ou ne s'éloignent pas trop de cette disposition. Cela se présentera d'ailleurs bien rarement. On n'a plus alors qu'à construire

Fig. 21. — Épicenirc du tremblement de terre le centre d'un cercle passant

dHerzogenrath du 22 octobre 1813 (d'après par trois des points OÎI le moUvonLasauIx). . ^. . . ^f « e^-»

vement seismique s est fait simultanément sentir, et c'est le point de rencontre des perpendiculaires au milieu des cordes qui les joignent deux à deux. C'est ainsi que von Lasaulx^ a déterminé en un point situé un peu à l'Ouest de Pannescheide l'épicentre du tremblement de terre d'Herzogenrath du 22 octobre 1873, en s'appuyantsur trois déterminations de temps, qu'il considérait comme tout à fait exactes et dignes de confiance : à la mine de Kàmpchen et aux gares d'Her/ogenrath et de Richterich. Ce procédé, demeuré classique et bien souvent appliqué depuis, suppose de très bonnes observations de temps, ce qui restera toujours assez rare ; il faut, en outre, que les observateurs

* Das Erdbeben von Herzogenralh am 22, Oktober 1873. Ein Beitrag zur exakteD Géologie (Bonn, 1874).

iiMiiKimpdbiB M*33»

ÉPICENTRE ET FOYEU 89

aient bien conservé leur sang-froid au moment du phénomène pour ne s'occuper que de la détermination du temps aussitôt qu'ils perçoivent les premières oscillations. Toutes ces conditions sont difficiles à remplir, et^ en fait, ne le sont pour ainsi dire presque jamais dans les limites d'approximation exigibles.

Si Ton a plusieurs groupes de deux points, A et A', B et B' C et C, etc., à chacun desquels le choc a été ressenti simultanément, Tépicentre se trouvera à la rencontre des perpendiculaires au milieu des segments AA\ BB', CC; mais la méthode se trouvera en défaut si ces points sont voisins d'une même ligne droile, ce qui est arrivé en particulier pour la côte du Pérou méridional, d'iquique à Mejillones de Pica, lors du tremblement de terre avec vagues séismiques du 9 mai 1877. Aussi Milne^ a-t-il cherché à résoudre le problème par deux méthodes. Tune géométrique, l'autre analytique, basées sur l'observation du temps d'arrivée du choc en diverses localités, et qui lui ont donné pour les coordonnées géographiques de l'épicentre des résultats concordants, par conséquent probables du fait même de cet accord. On entre là dans le domaine de la séismologie pratique; il est donc inutile de donner ici plus de détails.

Il n'est pas sans intérêt, au point de vue de l'histoire de la séismologie, de signaler que très probablement c'est jun astronome, le jésuite Franz de Paula Triesnecker^, qui a le premier cherché à déterminer Tépicentre au moyen des données de temps. 11 le fit à propos du tremblement de terre qui ébranla, le 6 février 1794, l'Autriche haute et basse, la Styrie et la Bohême. 11 put même constater que les ondes séismiques se propagent beaucoup plus rapidement que celles du son dans l'air, résultat fort remarquable pour Tépoque, mais qui passa inaperçu malgré son importance; il était prématuré'.

L'emploi des homoséistes, ou coséistes, est très limité puisqu'il suppose un tremblement de terre central, une constitution géoloj^iquc uniforme, un relief peu accentué du terrain et enfin d'exactes déterminations de temps, toutes circonstances bien rarement réalisées ensemble. Au contraire, le problème de la recherche de l'épicentre se résout en général beaucoup mieux au moyen des isoséistes, courbes limitant sur la carte les zones de terrain où le séisme a été ressenti

* The peruvian earthquake of May 9**» 1877 [Trans. seism. soc. of Japon, 1880, H, p. 50).

• Von Radies. Sammlung der merkwùrdigsten Nachrichten ùber das Erdbeben in- Nieder-und Oberôsterreicb, Steiermark und Bohmen 1794, 6. Hornung Die Erdbebenwarle. 1906, V, p. 42). — Franz de Paula Triesnecker und das Wiener Erdbeben 1794, 6. Hornung (/J., p. 131).

» Cf. Magazin iL Kunst und LUI., 1794, II, p. 317. Wien.

avec les divers degrés d'une échelle des intensités. Ce procédé présente, en outre, Tavantage considérable d'avertir de suite de la nonexistence d'un véritable centre d'ébranlement. La première zone, de plus grande intensité, épicentrale, épifocale, pléistoséiste ou mésoséiste, renferme forcément l'épicentre, ou l'accident géologique plus ou moins étendu au sein duquel le tremblement de terre a pris naissance. Si donc elle n'est pas trop étendue, et si sa forme est plus ou moins vaguement circulaire, elliptique même ou ovale, sans être trop allongée, ce qui d'ailleurs est assez fréquent du moins pour les tremblements de terre d'intensité modérée, son centre approximatif ne pourra pas différer sensiblement de l'épicentre cherché. Une grande extension de cette zone sera, au contraire, l'indice qu'il n'y a pas eu à proprement parler d'épicentre, c'est-à-dire que le trenfblement de terre a consisté en un mouvement en bloc d'un compartiment terrestre de vastes dimensions. Ce fut le cas du grand tremblement de terre de TÂssam du 12 juin 1897 et de beaucoup d'autres aussi célèbres.

On se rend bien vite compte de l'extrême importance que présente le tracé des isoséistes quant aux renseignements que ces courbes peuvent donner sûr la genèse du tremblement de terre. Si l'aire pléistoséiste se rapproche suffisamment d'un ovale ou d'uni* ellipse franche, cela peut tenir à deux causes : soit par leur agencement entre elles, soit par leur composition et leur structure, les roches traversées laissent mieux se propager les ondes séismiques dans une direction que dans les autres, ou bien le grand axe de l'ovale coïncide avec quelque accident géologique au sein duquel une perturbation d'origine tectonique ou orogénique aura, précisément, donné lieu au tremblement de terre. 11 est certain qu'il sera souvent très délicatde décider dans un sensou dans l'autre, etd'ailleurs, les deux causes peuvent simultanément intervenir pour donner sa forme à l'aire pléistoséiste. Mais si l'accident est notable et bien défini, la seconde interprétation s'imposera dans la plupart des cas et permettra d'assigner, sans hypothèse, un rôle séismogénique à l'accident, conclusion qui est le véritable but des recherches sur un séisme donné.

Le doute sera d'autant moins de mise que cette aire sera pluK allongée, de part et d'autre de l'accident. Un exemple éminemment instructif est celui du tremblement de terre du 19 juin 1903 dans le Caernarvon et l'île d'Anglesey^ Sa première isoséiste, du degré VII,

1 Davison. The Caernarvon earthquake of june IS"* 1903 {Quart. Journ,geoL «oc, LX, p. 233. London, 1903)

ÈPICENTBE ET FOYER 01

était un ovale très allongé dont l'axe coïncidait à peu de chose près avec le littoral. Parallèlement au détroit de Bangor, et à peu de distance, se montre d'Aber à Dinlle, une faille du Silurien sur U milles de longueur avec un rejet atteignant de 4 000 h 5000 pieds h Peatîr, c'est-à-dire près de son milieu. Cet accident considérable est en prolongement du littoral du Sud. Il semble donc probable, en raison même de la forme de l'isoséiste qui s'étend, largement vers le S.W., que lui aussi se prolonge sous la mer et qu'il est intimement lié au tremblement de terre. Cette hypothèse, à la vérité, déjà fort plausible, se trouve encore justifiée par le fait que le même jour, une heure environ après le séisme, une autre secousse, du d^élll, s'est fait sentir et avait l'axe de ses isoséistes en parfaite coïncidence avec la partie émei^e et connue de la faille.

Si la disposition des isoséistes autour d'un accident connu

tf., , n Fig. 82. — Aire pléiEtoséisle du tremblement de terre

suffit à confirmer son du Caenwrvon du 19 juin 1903 (d'Bprès Oavison).

rôle séismogénique ,

la façon dont elles se resserrent ou se desserrent de part] et d'autre donne, au moins théoriquement, le moyen de déterminer le cdté de son pendage, ainsi que l'a montré Davison '. Ce séismologue a donné la règle suivante : en partant de la faille et en marchant du côté de son pendage, les isoséistes successives sont d'abord plus éloignées, puis plus resserrées que du côté opposé. 11 y a tellement de chances de voir l'hétérogénéité des couches terrestres suffire à masquer ce curieux résultat qu'il est inutile d'en reproduire la démonstration

géométrique. Il sera bien rarement vérifiablc. Ce n'est ici que de

la théorie pure.

C'est aussi Davison qui considère l'intensité séismiquc comme

' The Eei-eford earlhqvake of decembtr Jï'* IS96 (Birmingham, 1899.)

92 LA SCIEKCE SÉISMOLOGIQUE

devant être nulle le long du plan de faille, sous le prétexte que les particules de la surface de séparation entre les deux compartiments disloqués se meuvent initialement en sens inverse suivant qu'elles appartiennent à lun ou à Tautre. Les ondes séismiques doivent donc interférer totalement entre elles le long de cette surface. Simple vue de Tesprit, que la complexité véritable du phénomène n'a jamais permis de vérifier dans la plus faible mesure, à moins que Ton veuille tenir pour exacte l'interprétation donnée par le même séismologue^ aux circonstances qui se seraient présentées, au moins en apparence, au tremblement de terre d'Ecosse du 28 octobre 1880. Ce séisme n'a pas été signalé par les gardiens de cinq phares voisins du prolongement sous la mer dlrlande de la faille du Great Glen, et cependant Stevenson * en place l'épicentre sur le dit prolongement. Mais la perception d'un tremblement de terre est soumise à trop d*aléas pour que l'on puisse faire état de ces observations purement négatives. Il faudrait avoir bien d'autres exemples de ce genre pour faire admettre l'opinion de Davison qu'il faut considérer comme une simple et curieuse spéculation. À plus forte raison n'y a-t-il pas lieu de tenir compte de l'exemple donné par Davison à Tappui de sa théorie, d'une maison qui, àRadicena, a été épargnée en février 1783 au milieu de beaucoup d'autres renversées. Des différences d'assiette et de mode de construction suffisent largement à expliquer ces particularités, qui se remarquent à l'occasion de tous les désastres séismiques.

La forme des isoséistes successives se modifie considérablement à la rencontre des massifs montagneux résistants, et même des racines d'anciennes chaînes arasées. En deçà, par rapport à l'origine, elles se resserrent, puis elles se dilatent au delà de l'obstacle; quelquefois même elles ne peuvent le franchir. Dans ce dernier cas, le radissif fait ombre. D'autres fois, des portions de surface terrestre sont respectées par le mouvement séismique en pleine zone ébranlée; elles font pont, disent les Hispano-Américains. 11 s'agit là de phénomènes subsidiaires de propagation, sans importance relativement à la genèse du tremblement de terre, et que suffisent à expliquer la disposition et la constitution des roches traversées par l'ébranlement. Il arrive que des portions de surface montrent cette immunité d'une façon à peu près constante, de sorte que leur connaissance est fort utile à acquérir dans les villes souvent dévastées.

i On the existence of undisturbed spots in earthquake-shaken areas (Proc* Birmingham phiL soc, V, part I, p. 57).

2 The earthquake of november 28"» 1880 in Scotland and Ireland {Edinburgh Roy^ soc, Proc, 1881, XI, p. 176).

ÉPICENTRË ET FOYEU 93

L'aire pléisloséiste peut se dédoubler, et même se diviser en un plus grand nombre départies : ce sont les tremblements de terre jumeaux de Davison ', étudiés dans la Géographie séismologique (p. 132) & propos du désastre de Charleston du 31 août 1886. lis constituent seulement un cas particulier des tremblements de terre dits de relais, lorsque ces derniers émanent d'origines très rappro-

Pig. !3. — boséislea des tremblements de terre jumeaux du 33 avril iWs (k Doncaster [d'après D&vison).

chées et éclatent à très peu d'intervalle de temps, ou même à peu près simullanément. Les uns et les autres peuvent résulter de cir~ constances diverses : le dédoublement de l'aire pléistoséiste peut n'être qu'apparent et tenir à ces perturbations locales dans la propagation du mouvement; il aiTive aussi que l'ébranlement séismique initial, venant & déranger une autre partie de l'accident géologique au sein duquel il s'est produit, donnera presque simultanément lieu au séisme jumeau; enfin, ce même effet peut afTecter un autre accident situé plus ou moins loin, et dont l'état d'équilibre instable n'attend plus qu'une poussée minime pour être perturbé sous forme

■ Twin-earthquaJcei {Qmrt. Journ. of the geol. toc, IHIS, LXI, p. 18).

9i LA SCIENCE SÉISMOLOGEQUE

du tremblement de terre de relais des séismologues allemands ' et auquel les Anglais donnent le nom de sympathique. Il a été fait le plus abusif usage des tremblements de terre de relais et l'on voit, à la suite des grands désastres, attribuer au mouvement séismique déchaîné h la surface terrestre tous les chocs observés longtemps après et dans les lieux les plus éloignés du globe. C'est, d'ailleurs, bien rarement que l'on a pris la peine de démontrer ce véritable rôle

Pig. a. — Tremblement de terre polycenlrjque de Miaeo du 26 août 1904.

(d'nprès Arcidiacono).

pour des tremblements de terre rapprochés du principal dans le temps et dans l'espace.

Davison attache une très grande importance aux tremblements de terre jumeaux, comme pouvant servir à expliquer bien des particularités du mouvement séismique, considéré jusqu'à présent comme correspondant à une impulsion unique. Si, d'après lui, un vingtième seulement des 160 secousses ressenties en Angleterre de

I Von Las&nlx. Die Erdbeben (KtnngotU Handwôrlerbuch d. Miner. Geol, Paleont., I, p. 3M, Breslau, IBS5).

ÉPIGENTRE ET FOYER 95

V889 à 1904 présentent ce caractère, il observe judicieusement que 5 étaient dans ce cas sur les 7 dont Taire d'ébranlement dépassait 10 000 milles carrés, ainsi que les 4 plus forts des 21 dernières années. Ce serait une indication que les séismes importants résultent d'actions multiples au sein d'un même accident géologique, suggestion fort plausible dans bien des cas et qui est susceptible d*étre ramenée à la manière de voir que Hobbs a tirée de la pure observation des faits au tremblement de terre du 8 septembre 1905 en Galabrc, comme on Ta vu plus haut. En tout cas cette manière de voir de Davison a été peu suivie, quoique quelques auteurs* s'y soient ralliés, et Ton peut être certain que cette interprétation des faits est inadmissible lorsque des tremblements de terre présentent, si l'on en croit le tracé des isoséistes, jusqu'à cinq centres différents, comme celui de Mineo (Sicile) du 26 août 1904, décrit par Arcidiacono ~ . Cette extraordinaire disposition des isoséistes nous semble conduire, au contraire, à cette interprétation, qu'un voussoir terrestre a été mis en mouvement simultanément et en bloc, ce qui confirmerait d'une manière tout à fait inattendue les observations du géologue américain.

Un cas où le dédoublement des isoséistes a été fort instructif quant à la genèse du tremblement de terre est celui du désastre de Kangra, au pied de l'Himalaya, le 4 avril 1903. D'après Middlemiss ', risoséiste VIII, la troisième, s'est dédoublée autour de Mussoorie et de Kangra en deux ovales correspondant exactement à deux renflements de la ligne de séparation entre la bordure tertiaire du pied de l'Himalaya et les roches anciennes de la chaîne. Or les deux vallées de Kangra et de Dehra-Dun présentent, surtout la première, des pentes beaucoup plus considérables que les autres vallées de la région. L'effet de la dénudation y a donc surpassé la moyenne et les deux fonds de vallée ont été surchargés par les alluvions. Cette perturbation dans l'équilibre des couches a été suffisante à la longue, pense le savant « superintendant » du Geological Survey de l'Inde, pour avoir déterminé le tremblement de terre avec l'intensité X autour de Kangra, où ces circonstances sont plus accentuées, et seulement avec celle du degré VIII autour de Dehra-Dun. Ici le dédoublement de l'épicentre, ou mieux des isoséistes, ne serait plus un simple phéno-

1 Martinelli. Riassunto di uno studio del Prof. G. Dayison sui « terremoti gemelli » {Boll. soc. sism. ital., 1906, XI, p. 18).

s II teiremoto del Mineo del 26 agosto 1904 (Id., 1906, XI, p. 68).

' Preliminary account of the Kangra earthquake of the V^ april 1905 (^Reconh of Ihe geoL Survey oflndia.m^, XXXII, part IV, p. 258. Calcutta).

mène secondaire de propagation des ondes séismiques, il se montrerait en intime relation avec la cause même du séisme. Il est toutefois juste de noter que Middlemiss fait toutes les réserves nécessaires sur ces intéressantes suggestions, qu'il considère comme seulement provisoires encore.

La conception des tremblements de terre jumeaux, pour intéressante qu'elle soit, doit être utilisée avec la plus grande prudence

^ Amritsar #a. ^^ LAHORE * y4 ******

Echelle : 1 pouct s 96 Milles

Afii/¥ioos Couches ttrUairts

yXN Andeanes roches htm0i»y€o/tê9

les oi^/es indiquent /es isoséistes Wff

Fig. 2o. — . Dédoublement de la troisième isoséiste du tremblement de terre de Kangra du 4 avril 1905 (d'après Middlemiss).

et, pensons-nous, seulement dans les cas où Ton ne peut trouver dans les conditions géologiques du substratum lexplication des particularités des premières isoséistes lorsqu'elles se dédoublent. Dans cet ordre d'idées, il est peu de tremblements de terre qui aient, mieux que celui du 12 mars 1903 dans l'Altaï, montré la puissante influence de la constitution géologique et tectonique d'une région sur la forme, non seulement de la région épicentrale, mais encore sur celle des isoséistes. L'on aurait pu se contenter de le considérer comme résultant de séismes jumeaux, mais combien mieux se rattachent à la véritable réalité des faits les conclusions tirées par Voz-

ÉPICENTRE ET FOYER

Di UDNTEi«t;g. — La Scieacc siismologiqi

nessensky * à son sujet ! Elles sont trop suggestives pour ne pas être exposées ici.

La région épicentrale (degré IX-X) se compose de deux petites aires circulaires centrées autour de Biisk et de Kouznetzk, deux foyers bien connus d'instabilité de la grande plaine sibérienne occidentale au Nord de TAltaï. Ces deux villes sont à une distance de plus de 200 kilomètres, ce qui dépasse de beaucoup ce que Ton peut admettre pour des tremblements de terre jumeaux. Il a donc fallu trouver autre chose. L'intervalle compris entre Biisk et Kouznetzk correspond à une étroite zone S.W.-N.E., où Tintensité n'a pas dépassé lé degré VIII, tandis que l'isoséiste VI, très exactement déterminée au moyen d'un grand nombre de bonnes observations, a pris une forme arrondie à ses sommets. On pourrait la considérer comme résultant de deux ellipses dont les grands axes seraient presque perpendiculaires Tun à l'autre; mais Voznessensky ne s'arrête guère à cette interprétation, qui conduirait à admettre un mouvement simultané dans deux systèmes d'accidents tectoniques. Il a parfaitement raison, parce que l'un des deux systèmes a seul une existence prouvée, celui qui correspond à l'axe S.W.-N.E. de l'isoséiste elliptique autour de Biisk. La disposition des isoséistes suivantes a, au contraire, conduit le savant russe à l'interprétation rationnelle des faits. En effet, ces isoséistes très rapprochées les unes des autres vers le S.W. et fort éloignées vers le N.E., montrent une plus grande facilité de propagation du mouvement séismique dans cette dernière direction, qui est en même temps celle de longues parties du tracé d'un très grand nombre de cours d'eau. Cela se manifeste de la manière la plus accentuée dans les steppes de Baraba et de Kouloundine où plus de 22 lignes de cours d'eau et de lacs rectilignes épousent cette direction, comprise entre N. 60". E. et N. 56"*. E. sur des distances dépassant 100 kilomètres. Cette remarquable disposition a été comparée par Middendorf ^ à celle des « Âsar » de la Finlande et de la Suède, et elle accuse, peut-être, un ancien plissement'. Ainsi la genèse du tremblement de terre se montre en évidente et

< Bull, séismique de V observatoire magnélique et météorologique cTIrkouslsk (N* 4, 1903. Saint-Pétersbourg, 1905. En russe; résumé en français).

^ Die Baraba Steppe in Sibirien innatur-historiscfier Ilinsicht (Saint-Pétersbourg, 1870).

' D'après Tanfiljew (Travaux Section Géol. du Cabinet de S. Af.,Saint-Pélei'sbourg, V, 1902, p. 59), ce parallélisme des vallées, dans la Steppe de Baraba, où n'affleurent que des dépôts superflciels, serait en rapport avec le mode d'écoulement des eaux fluviales ÏK l'époque glaciaire : on ne devrait donc pas y chercher un reflet des conditions tectoniques du sous-sol. — Sur la structure de la région de Kouznetzk, voir aussi Ed. Suess. Im Face de la Terre, trad. Emm. de Margerie, III, 1« partie, p. 192, 197 et la carte (pi. III), à la fin du volume.

ÉPICENTRE ET FOYER 99

directe relation avec ce processus tectonique, puisque Tétroite zone épicentrale entre Biisk et Kouznetzk prend cette même direction sur une longue distance de plus de 200 kilomètres et que c'est aussi celle de plus facile propagation. On doit donc admettre que l'ancien plissement a été revivifié entre ces deux points, ce qui rend bien compte de toutes les circonstances de faits. Que reste-t-il ici de la notion d'épicentres, jumeaux ou non? Rien évidemment !

La connaissance de Tépicentre est assurément de grande importance, mais celle de l'origine profonde, en un mot du foyer ou hypocentre, Test encore plus, car si on la possède dans un cas particulier, on sera bien près de connaître aussi la cause du mouvement séismique qui en est émané, à supposer connue la constitution géologique des couches voisines. Aussi Fouqué* a-t-il pu dire : « Si on pouvait le trancher sûrement [le problème], on ferait faire un tel progrès à la connaissance des phénomènes séismiques, qu'on serait en droit de se croire à la veille de pénétrer la nature intime des mystérieux agents qui en sont les instigateurs. » Malheureusement, la détermination de l'hypocentre est encore beaucoup plus délicate que celle déjà bien ardue de l'épicentre, et l'on peut dire qu'il n'existe pas encore de méthode certaine et sur laquelle on puisse véritablement compter pour la solution de ce problème capital. Aussi verra-t-on plus loin les évaluations calculées osciller entre des limites que leur intervalle même doit suffire à faire considérer comme radicalement erronées.

Avec un foyer d'ébranlement placé au centre de la terre, il n'y aurait pas d'isoséistes, et le tremblement de terre serait partout ressenti avec une intensité uniforme; situé à la surface même, l'intensité décroîtrait tout autour en raison inverse du carré de la distance, au moins grossièrement, à cause de l'hétérogénéité et de l'état variable de dislocation des couches. Le premier cas ne se présente pas, et, selon toute apparence, le second bien rarement, sinon jamais; c'està-dire qu'on a affaire à des cas intermédiaires, se rapprochant toutefois infiniment plus du second. Les distances mutuelles des isoséistes successives dépendent de la profondeur du foyer suivant une loi que Ton pourrait chercher analytiquement, mais dont la connaissance, permettant la recherche ultérieure de la profondeur du foyer, n'en serait pas moins illusoire tant qu'on n'aura pas adopté une échelle mécaniquement rationnelle, et en même temps pratique, des intensités; il faut donc, à ce point de vue, s'en tenir à une indi-

^ Les tremblements de terre, Paris, 1888, p. 8.4.

loa LA SCIENCE SËISMOLOGEQUE

cation par simple estime. Prenant par exemple deux grands tremblements de terre d'un même pays, l'Inde, ceux de l'Assam du 12juinlS97etdu 4 avril 190S au pied de l'Himalaya occidental, on voit leurs isoséistes affecter des allures tout à fait distinctes : pour le premier, une aire épicentrale d'énorme étendue et tout autour une lente décroissance de l'intensité ; pour le second, au contraire, la surface épicentrale est très restreinte et les premières isoséistes très res-

Fig. 21. — Isoséistes des Iremblements de terre de l'Inde du 12 juin 1897 et du t avril 1905 (d'après Oldham et MiddlemissJ.

serrées. II y a donc tout iieude penser que le premier émanait d'une région située beaucoup plus profondément que pour le second, conclusion bien d'accord avec la cause toute superficielle assignée par Middlemîss' à celui-ci et qu'on a relatée tout à l'heure, tandis que l'Assam ébranlé en bloc a dû l'ôtre jusqu'à ses racines. Ainsi, l'allure seule des isoséistes donne quelques indications, vagues il est vrai, sur la profondeur du foyer d'un séisme.

On ne saurait se contenter de résultais aussi vagues. Cependant

' Preliminary account of tbe Kangra earthquake of Ihe i^ April I90S (Rec Geol Surv. ofindia, 1905, XXXII, part 4, p. SÏ8).

ÉPICENTRE ET FOYER 101

les meilleures méthodes pour la détermination de l'hypocentre, du moins celles proposées jusqu'ici, ne nous renseignent guère mieux, puisque dans la plupart des cas elles font descendre le foyer jusqu'à la zone de ramollissement, ou même de fusion, des roches qui constituent Técorce terrestre, — à supposer que se continue la loi de croissance de la température avec la profondeur,telle qu'on l'observe dans les faibles limites des plus basses exploitations de mines, — extrapolation invérifiable d'un phénomène constaté seulement pour une pellicule infiniment mince recouvrant la surface terrestre. Mais alors, les processus séismiques dépendraient des conditions propres du noyau ; ce milieu général fût-il solide, comme on tend généralement à l'affirmer maintenant , ils ne pourraient plus être étroitement localisés à la surface terrestre et ne seraient plus des manifestations d'ordre purement géologique, ainsi que le démontre péremptoirement toute la Géographie Séismologique. Ces considérations n'infirment lïi ne confirment l'hypothèse de la viscosité ou de la fluidité de l'intérieur de la terre, elles démontrent seulement que les foyers d'ébranlement ne peuvent pas être situés aussi profondément que l'indiquent les méthodes employées pour Ifeur détermination.

La méthode d'Harboe sera étudiée tout d'abord, parce que si elle n'est pas encore généralement admise, elle a cependant sur ses devancières l'avantage de vouloir de piano s'attaquer h la recherche de l'accident géologique à rôle séismogénique.

La forme allongée de la première isoséiste, quand son axe coïncide avec un accident géologique bien défini, ne laisse pas de doute sur le rôle séismogénique de celui-ci. Mais il peut être caché sous la couverture superficielle, à une plus ou moins grande profondeur, d'ailleurs toujours minime relativement aux profondeurs auxquelles on est habitué à voir placer les hypocentres ; il sera donc le plus souvent inconnu, sauf là où l'auront fait découvrir les travaux de mines qui ne font guère qu'égratigner l'écorce terrestre, de sorte que bien rares sont encore les cas où l'évidence du rôle séismogénique ressort du tracé des isoséistes. Aussi Harboe a-t-il proposé une méthode ingénieuse pour déterminer, sinon directement la profondeur du foyer d'ébranlement, ou l'accident géologique auquel celui-ci est dû, du moins la projection verticale sur le sol de la ligne intérieure le long de laquelle le tremblement de terre aurait pris naissance partout simultanément. Ces lignes sont appelées focales {Berdlinien)f et leurs projections sur la surface terrestre sont les lignes épi focales. Celles-ci, telles que le savant séismologue danois les a déterminées pour un certain nombre de séismes impor-

lants, ne paraissent avoir aucune relation avec !a tectonique et la géologie de la surface ébranlée. Se bifurquant de manière en apparence capricieuse, leur signification réelle est tout à fait bypothétique, puisqu'on ne sait rien sur les lignes focales profondes. Elles

Fig. 28, — Lignes épifocalea du tremblement de terre d'Agram du 9 novembre 1B80 [d'apiis llarboe).

présentent en outre, selon nous, le grave défaut de traverser, en conséquence de leur construction même, l'aire ébranlée tout entière; le mouvement aurait donc pris naissance jusqu'aux confins de celleci, conséquence tout à fait inadmissible puisqu'il est bien évident que seules leurs parties comprises dans l'aire pléistoséiste peuvent avoir été le siège de l'ébranlement séismique. La méthode vaut ce-

ÉPICENTRE ET FOYER 103

pendant d'être exposée, car elle veut s'attaquer non plus à la recherche d'un point fictif, mais bien à celle de Torigine même des tremblements de terre, ce qui est la véritable voie pour la solution du problème. Il est d'ailleurs évident qu'elle ne peut rien donner lorsqu'il s'agit du mouvement d'ensemble d'un compartiment de l'écorce, cas peut-être beaucoup plus général qu'on ne semble encore vouloir l'admettre.

L'idée directrice d'Harboe ' est la suivante : les ondes séismiques, propagées au sein des couches terrestres à la suite d'un tremblement de terre, émanent de tous les points de la ligne focale. Si donc ces couches ne sont pas trop hétérogènes et le terrain pas trop accidenté, les ondes se propageront isochroniquement de part et d'autre de la ligne focale profonde, de sorte que la projection verticale de celle-ci, ou la ligne épifocale, sera située à égale distance des homoséistes le long desquelles le tremblement de terre aura été ressenti aux mêmes instants et qui, [parallèles entre elles, se correspondront deux à deux. Inversement, la ligne épifocale se construira comme ayant ses points à égale distance des homoséistes correspondant à un môme temps d'observation en diverses localités.

Harboe a appliqué cette méthode au tremblement de terre d'Agram du 9 novembre 1880. Puis, se basant sur les modifications de relief, ou les dénivellations, qu'aurait décelées la comparaison des travaux géodésiques de 1816, 1855 et 1886*, d'ailleurs mises en doute par Fr.-E. Suess% comme étant du même ordre de grandeur que les erreurs d'observation, il conclut que cet événement désastreux a été causé par une compression horizontale le long de la ligne épifocale profonde à la suite d'un affaissement séculaire faisant partie des mouvements péri-adriatiques d'Ed. Suess. Ici la ligne épifocale est d'une forme simple, mais sans relation apparente avec la tectonique locale; la déduction est donc bien problématique déjà. Celles du tremblement de terre de l'Assam du 12 juin 1897 sont tellement compliquées qu'il faut décidément renoncer à en faire la projection verticale d'accidents souterrains à rôle séismogénique se développant sur 30 degrés de longitude, plus de 3.000 kilomètres, et tout le long desquels les forces tectoniques, ou orogéniques, auraient dû agir simultané-

1 Das Erdbeben von Agram am 9. November 1880 [Betlrûge zur Geophysik, 1900, IV, p. 406; 1901, V, p. 237; — Erdbeben-Linien (/rf., V, p. 206).

* Lcrl. Untersuchungen ûber etwaige eingetretenen Niveauânderungen in Verbindung mit dem Erdbeben von Agram am 9. November 1880 (MU th. d. k. k. milil. geogr. Inst., 1895, XV, p. n, Wien).

^ Das Erdbeben von Laibach am 14. April 1895 {Jahrbuch d. k. k. geol. ReichsanstaU, 1897, XLVl, p. 411, Wienj.

LA SCIENCE SÉISMOLOGJQUE

ÉPICENTRE ET FOYER 105-

ment en se manifestant extérieurement par le désastre. Même si Ton attribue quelque portée à certaines coïncidences entre ces lignes et de3 traits géographiques ou géologiques de Tlnde du N.-E., leurs dimensions seules semblent suffire à faire mettre en doute la signification objective des lignes épifocales.

Le but de Temploi des lignes épifocales a été principalement d'utiliser, sans les éliminer comme erronées, des observations de temps qui semblent anormales par rapport à celles de localités voisines, circonstance qui se présente presque invariablement lors des grands tremblements de terre. Il s'en trouve, en effet, quelques-unes en apparence tout à fait prématurées relativement h ce qu'elles devraient être si le mouvement séismique s'irradiait d'une région centrale plus ou moins limitée d'ébranlement; et il suffit qu'elles correspondent à des points voisins des lignes épifocales, loin même vers l'extérieur de la surface ébranlée, pour que leur existence se justifiede la sorte, puisque le mouvement est censé se produire simultanément tout le long de cette ligne, construite précisément en conséquence de ce que le tracé des homoséistes tient compte de toutes les observations de temps. Cependant ces anomalies, si on tient à les considérer comme de bonnes observations, hypothèse généralement gratuite, peuvent trouver leur raison d'être dans des chocs prémonitoires précédant de fort peu le tremblement de terre principal, mais les causes d'erreurs dans les observations de temps sont trop nombreuses et trop graves pour baser sur elles seules une méthode dont les conséquences ont été démontrées aussi inattendues.

On peut encore démontrer autrement l'inanité de la conception des lignesépifocales, tirées des observations de temps, en remarquant que la distinction entre les macroséismes et les microséismes est tout artificielle,puisqu'elle est basée sur le degré d'acuité des sens de l'homme relativement à la perception des tremblements de terre. Rien n'empêcherait donc d'étendre à toute la surface de la terre la construction des lignes épifocales, au moyen des observations séismographiquesde temps supposées recueillies sur toute cette surface aussi ; et qui oserait prétendre que ces lignes continueraient à conserver une signification séismogénique réelle ?

Il ne semble donc pas que l'emploi des lignes épifocales d'Harboe puisse conduire à la découverte des phénomènes géologiques profonds» auxquels un séisme doit naissance et, jusqu'à présent, aucun séismologue ne paraît avoir été tenté de l'appliquer. Ces lignes s'imposeraient à la conviction si autour d'un certain point, Agram par exemple, où se reproduisent fréquemment des tremblements de terre

importants et dont Torigine tectonique, passablement bien connue, est toujours la même, elles restaient sensiblement les mêmes de Tun à Fautre ébranlement. Tant que cette vérification n'aura pas été faite, Topinion des séismologues devra se réserver provisoirement au sujet de cette intéressante tentative.

La conception originale d'Harboe revient à faire naître l'ébranlement séismique simultanément tout le long de certaines lignes, ou plutôt de certains plans intérieurs. Tandis que ce séismologue les déduit d'une construction géométrique idéale, au moyen des observations des temps faites à la surface, tout récemment, un géologue américain, Hobbs*, bien connu par ses études sur les relations entre le relief et la tectonique de la Nouvelle- Angleterre, est arrivé à un résultat du même genre par une méthode toute différente. Par l'étude du tremblement de terre du 8 septembre 190S en Calabre, il a cru prouver que les points dangereux d'une région se trouveraient aux intersections des lignes tectoniques. Ces lignes formeraient des réseaux, et leurs sommets seraient le siège de la plus grande intensité séismique, parce que le mouvement y arriverait simultanément par les deux accidents qui s'y coupent. Le réseau, siège de l'ébranlement, remplace ici les lignes focales hypothétiques d'Harboe ; mais au point de vue de l'hypocentre ou de l'épicentre, le résultat est le même : c'est sa négation pure et simple, et le tremblement de terre est la conséquence des mouvements par lesquels les blocs (Schollen) terrestres tendent à se réajuster entre eux le long de leurs surfaces dé séparation, une fois leur équilibre rompu. Cette nouvelle théorie ace très grand avantage sur sa devancière de reposer sur l'existence d'accidents tectoniques réels, et reconnus à la surface du terrain, et non sur celle d'accidents souterrains hypothétiques.

Comme on l'a dit plus haut, on ne saurait encore se dispenser d'étudier les anciennes méthodes de détermination de l'épicentre, malgré leur complet échec, qui est maintenant tout à fait explicable.

Mallet, dans son ouvrage si souvent cité sur le désastre de la Basilicate du 16 décembre 18S7, a institué une méthode pour déduire la profondeur du foyer de l'observation des crevasses aux murs des habitations. Il part de cette supposition, seulement théorique il est vrai, qu'elles sont perpendiculaires à la direction du mouvement séismique, c'est-à-dire à la direction du rayon de propagation qui

* W. H. Ilobbs. On some principles of séismic geology [Beilrâge zur Geophysik, 1907, VIIl, p. 219); — The geotectonic and geodynamic aspects of Calabria and northeastem Sicily. A Study in Orientation [Id., p. 293).

ÉPICENTHE ET FOYER iOl

joint l'édifice considéré au centre d'ébranlement. Mais il suffit de considérer un instant l'extrême variété de direction que prennent ces crevasses dans une construction endommagée, pour juger combien cette solution du problème présente d'arbitraire et d'indétermination. Cela se conçoit sans peine, en réilécbissant à l'inlluence profonde du mode même de construction sur la production des dommages, par suite de la présence des murs de refend et des charpentes, et aussi à l'ex-

Fig. 30. — Crevasses ft la fnçailc de l'i'glise d'Arenns del Rey, ruinée le 25 décembre ISSi i.d'après Tarntnelli et Mercalli].

trème complication réelle du mouvement séismique, perturbé de toutes les manières possibles pendant sa transmission au travers des couciies hétérogènes et disloquées de l'écorce terrestre. Ces causes perturbatrices sont telles que la direction de l'onde séismique, notion pourtant si simple, n'a véritablement plus de sens objectif. Il n'est donc pas étonnant quels méthode de Mallct soit incapable de donner des résultats dignes de confiance ; d'ofi l'inutilité d'entrer dans le détail de sa démonstration géométrique. Qui donc oserait, par exemple, choisir sur la façade de l'église d'Arenas del Rey, ruinée le 25 décembre 188i, en Andalousie, l'une des deux directions symétriques par rapport à la verticale que présentent les crevasses', et

108 LA SCIENCE SEISMOLOGIQL'E

combien de cas analogues ne pourrait-on pas citer? Il serait cependant difficile d'en trouver un plus démonstratif que celui du tremblement de terre des Calabres du 16 novembre 1894, alors que sur 33 plans obliques de fracture, Ricco' en a trouvé 16 pointant sur la véritable aire épicentraie et 17 en sens inverse !

La métbode instituée par Mallet, à l'occasion du tremblement

de terre des Fouilles du

16 décembre 1857, pour

trouver l'hypocentre au

■ moyen des crevasses ouvcr-

idansles édifices, consiste à con-

2 lérer celles-ci comme produites

.S r les vagues séismiques de di-

— 3 ation et de condensation éma-

J es des foyers. Ces crevasses

^ 4 raient donc tangentes au front

S s ondes et comme on suppose

"5 5 i dernières sphériques, les per-

5 ndiculaires aux plans des cre-

* 6 sses passeraient par leur cen-

■:. Les plans verticaux ainsi

^ ' Bnis se couperaient suivant la

2 rtîcale de l'épicentre et de

8 ypocentre et, théoriquement, i perpendiculaires en question

9 nvergeraient à. l'hypocentre.

L pratique, il est bien loin d'en -e ainsi, et lors de ce tremble-

...tui u^.v..^u>.D.»L...- ment de terre les rencontres des les,lcl6décenibre 1851 (daprêsMalleti. , i .- i

normales avec la verticale se

sont étagées entre trois et neuf milles (5 à 15 km. environ) de profondeur, comme le montre la figure déduite des observations faites par Mallet; encore avait-il eu soin, pour arriver à ce résultat et l'améliorer, de choisir les fissures qui lui paraissaient les plus favorables. S'il les avait toutes prises sans distinction, il est bien certain qu'il en aurait trouvé de beaucoup plus divergentes, par rapport à la verticale de l'hypocentre supposé vers le centre de l'aire pléistoséïstc. Cette dernière remarque n'a rien qui surprenne maintenant puisque, comme on sait, le mouvement séismique prend simultanément nais-

(/, n. Ace. d. Lin-

ÉPICENTRE ET FOYER

sance sur une très grande surface, celle du compartiment terrestre ébranlé ; même en admettant que les crevasses se produisent au front des ondes séismiques, il est certain que, dans ces conditions, les crevasses prendront toutes les orientations possibles dans Tintérieur de Taire pléistoséiste, ce que confirme justement Texpérience de tous les ^ands tremblements de terre. D'ailleurs, la méthode de Mallet repose sur une hypothèse radicalement fausse, à savoir que le mouvement séismique se propage en ligne droite. La méthode ne peut donc donner aucun résultat pour la recherche d'un point qui

TABLEAU vin

Profondeur du foyer calculée pour quelques tremblements de terre.

Rhin, 29 juillet 1846

Basilicate, 16 décembre 1857 . . . .

Sillein (Hongrie), 45 janvier 1858 . .

Allemagne moyenne, 6 mars 1872. .

Herzogenrath, 22 octobre 1873. . . .

Heraogenralh, 24 juin 1877

Allemagne occidentale, 26 août 1878

Bengale, 31 décembre 1880

Ischia, 4 mars 1881

Ischia, 28 juillet 1883

Charleston, 31 août 1886

Suisse, 7 janvier 1889

Kumanoto (Japon), 28 juillet 1889 . .

Mino-Owaji (Japon), 28 octobre 1891 .

Laibach, 44 avril 1895