CHAPITRE XVI

On est très légitimement fondé à penser que les grands accidents du relief terrestre, fractures, failles, plissements, affaissements et autres, n'ont pu se produire qu'avec accompagnement de violents soubresauts de l'écorce terrestre ou de tremblements de terre, et c'est bien ce que l'observation nous apprend depuis que l'attention des sismologues et des géologues s'est portée sur les brusques modifications de relief survenues devant nos yeux au moment même de grands séismes.

Ces accidents géologiques sont appelés tectoniques parce qu'ils affectent l'architecture ou pour mieux dire la charpente de l'écorce, et nous allons passer en revue les principaux d'entre eux et examiner dans quelles circonstances on les a vus se mettre en mouvement ou prendre naissance au moment des tremblements de terre, auxquels on est en

droit d'appliquer par conséquent ce même qualificatif de tectoniques.

Le cas le plus simple est celui d'un tremblement de terre ayant accompagné une rupture de la surface sans dénivellation de ses lèvres, c'est-à-dire sans formation de faille. Nous citerons celui de la Nouvelle-Zélande du 18 octobre 1848; la fente du sol put être reconnue sur 60 milles de long à partir de la baie des Nuages et elle se dirigeait vers la chaîne du sud-ouest qui forme l'ossature des îles. Ce cas a été rarement observé parce que sans doute l'absence de rejet en rend plus malaisée l'observation sur le terrain.

Les tremblements de terre avec fracture et dénivellation simultanées ont été observés plus fréquemment et les exemples en sont assez nombreux dans l'histoire sismologique de ces cinquante dernières années. Nous nous contenterons d'en relater deux. Le 28 octobre 1891, au tremblement de terre désastreux du Japon central, une faille s'ouvrit dans la vallée de Neo; elle put être suivie sur une distance de 160 kilomètres et son rejet dépassait 20 mètres par endroits. Le 26 mars 1872, un événement du même genre se produisit au pied de la Sierra Nevada de Californie et modifiait profondément la topographie de l'Owen's Valley; si le pays eût été habité à cette époque, le tremblement de terre aurait été certainement désastreux et maintenant la dislocation

reste reconnaissante par un ressaut du fond de la vallée au pied des pentes de la Sierra.

11 arrive, et c'est encore plus commun, que des failles déjà existantes rejouent au moment d'un tremblement de terre, et notre Géographie séismologique en rapporte un si grand nombre d'exemples que ce processus sismogénique doit être considéré comme normal. Le fait devient évident si la première isoséiste du tremblement de terre suit de près et de chaque côté une faille connue, sans qu'il soit nécessaire d'observer des effets sur le sol le long de l'accident géologique en question. Il y aura eu mouvement sismique tout le long, mais sans modification observable ou effective du rejet. L'aire d'intensité maxima présente une forme allongée caractéristique de ce genre de tremblements de terre et il y a tendance à leur répétition à des intervalles plus ou moins éloignés dans des conditions identiques, sauf que la région épicentrale émigré le long de la dislocation. Rien de plus suggestif à ce point de vue que les tremblements de terre de Ghémakha, dont les épicentres successifs sont restés alignés sur une grande fracture oblique par rapport à la chaîne du Caucase. Mais inversement, de la forme allongée de la première isoséiste ou de la région dévastée, conclure que le tremblement de terre résulte d'un mouvement de faille n'est légitime que si la faille est préalablement connue, et l'on est souvent tombé dans cet abus intolérable d'affirmer l'existence de semblables accidents à rôle sismogénique

1ère côtière a vu rajeunir son rejet d'une hauteur qui atteignit 20 pieds en certains points, mais en outre elle a été le siège d'un mouvement de coulissage de l'une de ses lèvres par rapport à l'autre sur une distance de plus de 300 kilomètres.

On sait le rôle fondamental que ces dislocations jouent à la surface terrestre pour déterminer les lignes de relief de sa topographie et on a pu la comparer à une véritable marqueterie suivant l'expression lapidaire employée par Albert de Lapparent. Le réseau de ces fractures est souvent très compliqué, mais les cas simples ne manquent pas non plus, et, alors, au moment d'un tremblement de terre, il se produit un déplacement relatif facilement analysable sur le terrain. Dans le Japon central, la chaîne de Mahiru est comprise entre deux dislocations parallèles, les failles de Kawafune et de Senya, longues respectivement de 70 et de 50 kilomètres. Le 31 août 1896, un violent tremblement de terre ébranlait la province de Shonai, et Yamasaki put constater que le bloc montagneux avait pris, relativement aux plaines environnantes, un mouvement d'ensemble analogue à celui qui, à une époque géologique antérieure, a donné naissance à la chaîne, soit en l'élevant entre les failles, soit en abaissant les plaines de part et d'autre des dislocations. On connaît un grand nombre de chaînes ainsi disposées et les

- Cou lissage d'un el le dêplacen

tremblements de terre qui résultent de tels mouvements sont fréquents.

Inversement, de grandes vallées à large fond

plat ont été formées par l'affaissement d'un bloc linéaire entre des failles parallèles, ainsi par exemple celle du Rhin entre les Vosges et la Forêt Noire; ces dépressions sont nommées en allemand Graben, et les efforts auxquels elles doivent naissance se continuent sous forme de tremble-

ments de terre dont les isoséistes sont allongées parallèlement à Taxe ou au thalweg.

On a dû attribuer à cette origine plusieurs des tremblements de terre de la vallée du Rhin entre Strasbourg et Bâle. D'autres fois, au contraire, ce sont les blocs latéraux qui s'ébranlent et ce fut le cas de la Forêt Noire le 24 janvier 1880.

En Islande, le sous-sol du bas pays compris entre Reykjavik #t l'Hécla est découpé en plusieurs compartiments triangulaires par des failles masquées par un épais manteau de laves 'superficielles. En septembre et octobre 1896, cette région a été secouée par plusieurs tremblements de terre violents, et Thoroddsen a pu, dans une étude très intéressante, démontrer que ces blocs s'étaient séparément et successivement ébranlés entre les dislocations qui les délimitent. Ce genre de mouvement sismique paraît être fréquent, mais peutêtre Hobbs en a-t-il exagéré l'importance en lui attribuant un caractère de généralité qu'il ne possède pas; c'est ce qu'il appelle les efforts de réajustement des compartiments terrestres entre leurs failles. Quoi qu'il en soit, pour affirmer que des compartiments se sont ébranlés ainsi en bloc, il faut s'en rapporter aux effets matériels du tremblement de terre et ne pas se contenter d'une prétendue simultanéité des instants auxquels il se serait fait sentir sur toute la surface du compartiment, la détermination de cet élément comportant

de nombreuses causes d'erreur, ainsi qu'on a eu l'occasion de le faire remarquer.

A ce genre de tremblements de terre dont le

de septembre 1896 (d'après Thoroddsen).

foyer est pour ainsi dire un volume plus ou moins étendu, il faut rattacher ceux qui ont accompagne de grands affaissements de la surface terrestre. Un des plus remarquables a été celui du 16 juin 1819 dans la plaine basse et désertique du delta de l'indus, ou Kami de Katch. Des travaux considérables y avaient été exécutés depuis longtemps pour canaliser les eaux du fleuve et les faire servir à l'agriculture, lorsqu'à la date indi-

quée un violent tremblement de terre les rompit et permit aux eaux d'inonder une immense surface limitée vers le nord par une sorte de digue formée au moment du désastre et à laquelle on donna dès lors le nom d'Allah Bund, ou « digue de Dieu », en raison même de la soudaineté de cet étrange événement De nombreux explorateurs reconnurent plus tard qu'il ne s'agissait point d'une levée de terre mystérieusement édifiée, mais bien d'un long ressaut linéaire de la surface terrestre. Au sud, tout le Rann s'était affaissé, tandis qu'au nord, à l'opposé de l'embouchure, le compartiment terrestre était resté en place, une fracture de 16 pieds de haut les séparant. Ce phénomène fut accompagné d'abondantes éjections d'eaux souterraines.

Il ne fait donc pas doute que les tremblements de terre et les mouvements dans les failles ne soient en étroite dépendance, l'un des phénomènes causant l'autre. On a avancé contre la généralité de ce processus cet argument qu'à notre époque et au moment d'un ébranlement du sol, on n'a jamais vu dépasser de plus de quelques mètres soit le rejet d'une faille nouvelle, soit l'augmentation du rejet d'une dislocation déjà existante et l'on met en parallèle ces faibles chiffres avec les dénivellations de mille mètres et plus qui caractérisent certaines dislocations anciennes. L'objection est facile à lever. Il n'est pas prouvé, en effet, que

ces gigantesques cassures se soient ouvertes autrefois d'un seul coup; les temps géologiques sont si longs par rapport aux quelques millénaires écoulés depuis que l'homme habite la Terre, que peut-être il n'a pu lui être donné d'être le témoin de beaucoup de semblables cataclysmes, et des géologues dont l'opinion fait autorité pensent que le morcellement des terres grecques et l'effondrement de la mer Egée appartiennent aux temps préhistoriques, auquel cas l'homme aurait pu observer ces événements et en être victime. Enfin, certains de ces accidents ont été à notre époque même le siège de tremblements de terre, preuve qu'ils n'ont pas encore perdu toute mobilité. C'est le cas d'une faille, d'ailleurs très ancienne, qui accidente la côte nord-ouest du pays de Galles et a été, le 19 juin 1903, le théâtre de secousses. Son rejet atteint 4 000 et 5 000 mètres.

D'une façon générale, les filons et les dykes résultent du remplissage de fentes de l'écorce terrestre par des matières venues d'en bas, grâce sans doute à la pression des couches supérieures qui les a forcées à s'élever. Cette pression a pu être assez grande pour que les fentes se soient élargies, de sorte qu'il n'est pas évident qu'il y ait eu effort de disjonction ou de séparation entre les lèvres de la fente. Il en est tout autrement quand le remplissage ultérieur a eu lieu de haut en bas par des matières sédimentaires, par exemple,

et on a rencontré un grand nombre d'exemples de ce genre auxquels Pavlov a donné le nom très heureusement trouvé de tremblements de terre fossiles.

La réalité de ces tremblements de terre de disjonction a pu être prise sur le fait à plusieurs reprises, en particulier le 20 décembre 1892 au grand séisme d'Old Chaman (Béloutchistan). Il s'est alors réouvert une longue faille qu'on a pu reconnaître sur 180 kilomètres de distance et qui, traversant indifféremment montagnes et vallées, est par endroits assez large pour servir de route ; elle a l'aspect d'une tranchée de chemins de fer et, comme dit Suess, il faut y voir une ligne de disjonction contemporaine.

Ce genre d'accidents n'est pas très commun et, en ce qui concerne notre sujet, nous rappellerons que le lac Baïkal est un des plus remarquables de ceux que l'on connaisse ; précisément c'est une région sismique tout à fait exceptionnelle, puisqu'elle se trouve en dehors des zones circulaires d'instabilité maxima. Il ne serait donc pas impossible que les tremblements de terre qui agitent la région soient dus aux efforts de disjonction qui ont donné naissance à cette étrange fosse dont le fond descend à près de 1 500 mètres au-dessous du niveau de la mer. On a cependant attribué celui du 23 janvier 1862 à un affaissement de la partie basse du bassin de la Sélenga, qui se jette dans

le lac; c'est là certainement une erreur et l'origine que nous venons de suggérer est sans doute plus probable.

Des actions tectoniques auxquelles sont dues les chaînes de montagnes, il en reste deux dont le rôle sismogénique est très vraisemblable, théoriquement certain même; nous voulons parler des plissements et des charriages. Mais comme ce sont phénomènes nés en profondeur, il y a peu d'espoir que l'observation puisse souvent démontrer sur le terrain que des tremblements de terre reconnaissent cette origine. On est donc seulement autorisé à penser qu'ils interviennent dans la production de certains séismes, peut-être ceux dont aucun effet sur le sol n'a pu être constaté; simple conjecture. On sait que le bassin houiller franco-belge est caractérisé par un gigantesque charriage des couches, appelé la faille du midi, et des géologues attribuent à un reste de mobilité de cette dislocation les quelques secousses qui ébranlent faiblement la région.

La terre est une masse de température très élevée; on le sait par les sondages profonds. Elle doit donc se refroidir avec le temps, sinon la conservation de sa chaleur interne nécessiterait une hypothèse soustraite à toute vérification expérimentale; on n'y a du reste pas manqué et la découverte des curieuses propriétés du radium a fourni un argument dans ce sens. Or toute masse

qui se refroidit se contracte et précisément les plissements de l'écorce terrestre et les surrections de chaînes de montagnes démontrent que la circonférence terrestre n'a pas laissé que de diminuer d'un nombre notable de kilomètres. On calcule par exemple que les plissements du Jura correspondent à une diminution de 8 kilomètres du périmètre et Heim a évalué à 120 kilomètres le raccourcissement dû à la surrection des Alpes. Mais que le refroidissement séculaire soit ou non la cause de ces plissements, il n'en reste pas moins que ceux-ci ne peuvent s'expliquer que par des efforts horizontaux, sur la réalité desquels repose toute la géologie. Combien ne serait-il pas désirable de pouvoir observer directement ces efforts de compression? Et c'est ce que certains tremblements de terre vont nous permettre de prouver.

Depuis longtemps, on sait que certaines roches, une fois sorties des carrières d'où on les extrait, se dilatent notablement et l'exemple le plus connu est celui des gneiss de Monson (Massachusetts). On y observe la formation de rides saillantes qu'on a comparées à des anticlinaux en miniature et dont la direction est en rapport avec la position stratigraphique des couches exploitées. En 1879, il est arrivé qu'un de ces blocs a éclaté et lancé dans l'air un fragment de 30 pieds de diamètre et d'un pied d'épaisseur, qui s'est brisé en mille morceaux en retombant sur le sol. D'autres fois, des ouvriers

ont été grièvement blessés. En tout cas, les blocs ne pourraient plus rentrer dans les vides dont ils ont été extraits. Cela s'explique bien en supposant que la roche en place est violemment comprimée par des efforts latéraux, dont l'existence est ainsi constatée.

Dans de nombreuses mines, surtout d'Allemagne et d'Angleterre, les mineurs ont donné des noms particuliers à certains phénomènes tels que des bruits qui précèdent souvent de véritables tremblements de terre ressentis à la surface avec tous les caractères classiques jusque et y compris les secousses consécutives. Ils ne sont d'ailleurs jamais de très grande intensité ni de très grande extension. D'autres fois, les couches exploitées éclatent, et leurs débris, lancés avec force, blessent ou tuent des ouvriers: les boisages des galeries sont tordus, brisés, écrasés. Les mêmes faits ont été observés dans des travaux de percement de tunnels et tous sans exceptions manifestent clairement l'existence de puissants efforts décompression latérale qui sont pour ainsi dire mis en liberté par l'exploitation des mines, l'ouverture de galeries et de tunnels et l'extraction, pour faire intervenir la compression verticale qui résulterait du poids des couches susjacentes, parce que ces phénomènes se produisent bien plus souvent aux murs qu'aux toits de galeries, c'est-à-dire en bas et non en haut. Rzehak a soigneusement étudié tous ces faits en

détail et n'a pas hésité à dire qu'il avait ainsi surpris en flagrant délit le démon des tremblements de terre. La théorie tectonique des séismes rencontre donc là une confirmation expérimentale à laquelle on était loin de s'attendre et qui est d'autant plus probante que ces phénomènes se produisent dans tous les terrains, indépendamment de leur âge et de leur constitution.

Ces petits séismes sont artificiels en ce sens seulement que l'exploitation des mines permet de manifester extérieurement le dégagement des efforts tectoniques latents. A Marseille, on enregistre ceux des mines de charbon de Gréasque et de Cadolive, situées à 17 kilomètres, et ces secousses se distinguent facilement par leur forme et la période de leurs vibrations.

Les faibles tremblements de terre dont il s'agit sont donc dus à ce que les travaux de mines ont permis aux efforts tectoniques de compression latérale de se résoudre en ébranlements du sol, mais ces mêmes efforts ont été souvent mis en lumière à l'occasion de grands tremblements de terre à la suite desquels on a observé des effets de raccourcissement de voies ferrées; les rails sont tordus et les voies prennent une forme ondulée caractéristique, seulement explicable par une réduction de la circonférence terrestre, puisqu'on n'observe aucune séparation entre les abouts des rails. Au tremblement de terre du Béloutchistan

déjà cité du 20 décembre 1892, ce raccourcissement atteignit trois quarts de mètres pour un ensemble de cinq paires de rails..

On a interprété dans le même sens un grand nombre d'observations dans lesquelles on a vu des culées de ponts se rapprocher les unes des

— — — *— Fissure, suri ancienne faille>

Fig. 50. — Distorsion de la voie ferrée d'Old Chaman lors du tremblement de terre du Béloutchistan du 20 décembre 1899.

autres; mais la présence du vide formé par le fleuve donne prise à une objection grave, de sorte que ce genre de dommages ne peut être mis en parallèle avec le raccourcissement des voies ferrées quant à la démonstration expérimentale de la contraction de l'écorce terrestre au moment de certains tremblements de terre.

Toutes les observations qui précèdent montrent qu'au moment d'un grand tremblement de terre, ou bien une dislocation prend naissance, ou bien, si elle existait antérieurement, se remet en mouvement. Dans l'un et l'autre cas, elle peut être

parallèle aux lignes de relief de la région, ou faire avec elles un angle plus ou moins grand; autrement dit elles sont longitudinales ou transversales. Cette distinction s'applique tout naturellement aux tremblements de terre correspondants et, comme nous le verrons plus loin, elle est de la plus grande importance quant au rôle que jouent les ébranlements du sol relativement à l'évolution du relief terrestre.

Parmi les tremblements de terre dont nous avons eu l'occasion de parler antérieurement, celui de San Francisco du 18 avril 1906 est un de ceux dont le caractère longitudinal est le plus marqué ; la faille San Andrès-Portolà, qui a rejoué sur plus de 300 km., est, en effet, parallèle au pied du profond talus sous-marin du PaciGque, au littoral, à la cordillère côtière plissée, aux baies allongées de Tomales et de San Francisco, aux vallées des fleuves Salinas, San Joaquin et Sacramento, à la Sierra Nevada et même à la faille de l'Owen's Valley ouverte au tremblement de terre du 26 mars 1872. Cette faille San Andrès-Portolà avait déjà rejoué, mais à un moindre degré, au tremblement de terre du 21 octobre 1868, et, fait extrêmement intéressant, elle se prolonge vers l'estsud-est par une autre faille tout aussi longue pour aller se perdre dans les solitudes du désert Mohave qui fut le siège d'intenses mouvements au tremblement de terre de Fort Tejon du 8 jan-

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ce caractère avec ceux du Shonai par rapport à la chaîne de Mahiru et ceux du graben rhénan relativement aux Vosges et à la Forêt Noire.

Les tremblements de terre transversaux sont aussi appelés tremblements de terre de décrochement. L'illustre Suess, qui a tant fait pour mettre les séismes en relation avec les dislocations tectoniques, a montré que ceux de l'Autriche prennent naissance le long de la ligne de la Kamp, transversale aux Alpes et qui, partant de Wiener- Neustadt, franchit le Danube à l'ouest de Vienne et va mourir au pied du talus du massif bohémien très stable. Ces secousses sont donc transversales aux Alpes Orientales.

On sait que l'Adriatique est une étroite aire d'affaissement entre la Dalmatie et l'Italie ; perpendiculaire à la chaîne des Alpes Orientales, cette aire se prolonge sur la terre ferme jusqu'au pied de la chaîne et les tremblements de terre qui agitent la région non seulement sont transversaux, mais doivent être qualifiés de séismes de' l'effondrement périadriatique. Le désastre de Bellune du 29 juin 1873 s'étendait, en effet, sur une surface allongée dont Taxe, transversal aux Alpes, allait de Venise à Innsbruck, c'est-à-dire prolongeait l'Adriatique. C'est dans ce sens seulement qu'on peut parler de tremblement de terre d'effondrement, ceux des pays karstiques dont on a parlé précédemment ne jouant qu'un rôle insignifiant.

Le célèbre tremblement de terre de Lisbonne du 1 er novembre 1755 a étendu ses ravages du Portugal au Maroc; il était donc transversal par

Fig. 54. — Homoséiste du tremblement de terre de Bellune du 29 juin 1873 (d'après Hôfer).

rapport aux chaînes des Algarves, de la Bétique et de l'Atlas, c'est-à-dire à la zone des plissements alpins de la Méditerranée occidentale ouverte par le détroit de Gibraltar. Ces plissements se