Les Tremblements de terre/I/11
AVEC LA CONSTITUTION GÉOLOGIQUE DES RÉGIONS
ÉBRANLÉES
Dans le cours de cet ouvrage (voir p. 18 et suivantes) nous avons signalé déjà la situation particulière de l’épicentre des tremblements de terre qui ont ébranlé la Suisse, la région des bords du Rhin en 1873 et 1877, l’île d’Ischia en 1881 et 1883, l’Andalousie en 1884, la Ligurie en 1887, la basse Autriche à diverses reprises et notamment en 1873. Pour montrer l’importance de la relation qui existe entre la disposition de l’aire d’un séisme et la constitution géologique du sol qui en est le siège, nous ajouterons encore quelques exemples empruntés en grande partie aux travaux des savants de l’empire austro-hongrois qui se sont occupés de ces questions.
Suess peut être considéré comme l’un des principaux promoteurs de ce genre d’études. C’est lui qui a fait ressortir la constance de direction de la plupart des tremblements de terre qui, à diverses reprises, ont désolé l’Autriche et la Hongrie, et montré la relation simple qu’affectait l’allongement de leur épicentre avec l’alignement des Alpes. Il divise en effet les tremblements de terre de cette contrée en deux catégories : ceux qui sont parallèles à la chaîne des Alpes et ceux qui lui sont perpendiculaires, et qualifie les premiers de longitudinaux, tandis qu’il nomme les seconds transversaux. Parmi les premiers il en signale plusieurs dans lesquels le grand axe de l’épicentre a coïncidé avec une ligne droite étendue du Semmering jusqu’à Judenburg, le long des vallées de la Mürz et de la Mur supérieure. Cette direction, qui correspond à une ligne de dislocation importante, est appelée par lui ligne de la Mürz. Dans la catégorie des tremblements de terre transversaux il a particulièrement appelé l’attention sur ceux dont l’épicentre coïncide avec la vallée du Kamp. Cette ligne part à peu près de Wiener-Neustadt, se dirige par Altlengbach vers Horn et pénètre en suivant le trajet de Kamp jusqu’au cœur du massif de Bohême. Suess lui a donné le nom de ligne du Kamp. Elle a caractérisé l’épicentre des tremblements de terre de 1590, de 1768, qui s’étendit jusqu’à Dresde par Leitmeritz, et récemment celui du 12 juin 1875.
Une autre ligne tranversale parallèle à celle-ci marque l’allongement de l’épicentre du tremblement de terre du 17 juillet 1876 dont le centre était à Scheibbs dans la basse Autriche.
Le tremblement de terre de Sillein sur la Waag supérieure, du 15 janvier 1858, a été également signalé par un épicentre allongé transversalement à la chaîne principale des Alpes. Le grand axe de cet épicentre coupait les Karpathes occidentales en passant par Breslau.
Outre les deux directions qui viennent d’être citées, il en existe encore une troisième suivant laquelle s’allongent fréquemment les épicentres des tremblements de terre de l’Autriche. C’est celle qui est déterminée par la cassure abrupte que présentent les Alpes orientales aux environs de Vienne. Cette faille, signalée par des sources thermales nombreuses, s’étend de Gloggau à Vienne. La ligne qu’elle trace a reçu le nom de ligne des Thermes. Elle est liée par la ligne de la Mürz au district de Villach qu’éprouvent souvent les séismes.
Wiener-Neustadt se trouve au point de croisement de la ligne du Kamp et de celle de la Mürz, ce qui donne la raison de la fréquence en cette localité du siège superficiel principal des nombreux tremblements de terre qui ont ébranlé la contrée depuis un siècle.
Un tremblement de terre transversal très intéressant par son siège au sud des Alpes et par sa grande extension est celui de Belluno (29 juin 1873). Bittner, qui en a donné une description détaillée[1], a montré que l’aire de ce séisme était très allongée dans la direction nord-est et qu’elle s’était étendue jusqu’au nord des Alpes. Il considère ce fait comme la conséquence de l’existence d’une faille passant par Belluno et possédant cette orientation.
Toula fait remarquer à ce propos que le tremblement de terre en question avait été ressenti à Karpfenberg sur la ligne de la Mürz et à Vienne sur la ligne des Thermes, et il en conclut que dans un tremblement de terre violent, non seulement il y a mouvement le long de la faille qui le caractérise, mais que des failles autrement orientées peuvent en même temps en éprouver le contrecoup et entrer également en jeu.
Une ligne transversale située à peu de distance à l’est de celle de Belluno a déterminé en 1859 le sens de l’allongement de l’épicentre du tremblement de terre qui a eu son siège superficiel principal à Santa Croce.
On peut ainsi dans presque toutes les régions sillonnées par des chaînes de montagnes ou par des plis de terrain correspondant à des alignements de couches redressées distinguer des tremblements de terre longitudinaux et des tremblements de terre transversaux.
L’Amérique du Nord par exemple a fourni de nombreux spécimens de séismes longitudinaux. Ainsi, dans la partie orientale des États-Unis, l’épicentre des tremblements de terre suit généralement la direction N.N.E.-S.S.O. qui est celle des Apalaches et des Alheghanys, comme l’ont montré les frères Rogers dans la notice détaillée qu’ils ont publiée sur le tremblement de terre du 4 janvier 1843.
Le même parallélisme s’observe en général dans les tremblements de terre de la Californie et mieux encore dans ceux de l’Amérique du Sud.
Les deux catégories de tremblement de terre dont il vient d’être question présentent, d’après Suess, des caractères spéciaux qui les distinguent. Ce savant considère les séismes longitudinaux comme caractérisés par le défaut de fixité d’ébranlement qui se promène, pour ainsi dire, le long de la fente sur laquelle il siège. Les séismes de cette nature ont en général une durée de plusieurs mois et offrent de nombreuses recrudescences. L’épicentre s’y déplace en même temps que le foyer souterrain auquel il correspond.
Au contraire, les tremblements de terre transversaux semblent fixes dans leur siège ; ils sont de courte durée et caractérisés par un choc principal constituant le début du séisme, suivi immédiatement de secousses relativement faibles, sans recrudescences importantes.
Cette distinction est vraie dans ses traits généraux, cependant elle est loin d’être absolue, et, comme preuve de cette assertion, il suffit de rappeler que le tremblement de terre de 1887 en Ligurie, de même que celui de 1884 en Andalousie, qui, tous les deux, ont été certainement des tremblements de terre longitudinaux, ont cependant affecté les caractères que Suess attribue aux tremblements de terre transversaux. D’ailleurs, ce savant lui-même cite une exception bien remarquable à la règle qu’il a posée : Le tremblement de terre de 1590, le long de la ligne du Kamp, a débuté le 22 juin par une forte secousse, mais la commotion la plus violente de ce séisme n’a eu lieu qu’au milieu de septembre de la même année.
Il n’est pas toujours aisé de reconnaître la constitution géologique d’un pays, et lors même que cette constitution est bien connue, si la région ébranlée est fortement disloquée, si elle est traversée par plusieurs systèmes de failles d’orientations différentes, alors il est bien difficile d’établir une relation nette entre la direction des axes de l’épicentre d’un tremblement de terre et l’une ou l’autre des cassures profondes du terrain. Souvent, il y a là une part énorme laissée à l’arbitraire des auteurs ; l’imagination peut se donner libre carrière et l’on est ainsi arrivé dans certains cas à établir tout un système de spéculations aussi compliqué et aussi peu sûr que celui qui naguère a rendu célèbre certaines théories aujourd’hui complètement délaissées.
Avant d’exposer quelques-uns de ces cas incertains qui prêtent le flanc à de graves critiques, nous allons montrer par l’exemple de deux faits relativement simples combien il est quelquefois difficile de trancher les questions en apparence les plus aisées, ou au moins combien les explications données sont sujettes à controverse.
Les épicentres des deux tremblements de terre de 1873 et 1877 de Herzogenrath ont été parfaitement déterminés par les recherches de von Lassaulx ; la constitution géologique du pays qui en a été le siège est également très bien connue, grâce aux nombreux travaux des savants qui s’en sont occupés. On sait que dans cette région le terrain carbonifère forme une longue bande, étendue de Liège par Aix-la-Chapelle jusqu’au bassin houiller de la Ruhr, dans une direction S.S.O.-N.N.E. L’épicentre du tremblement de terre de 1877 est allongé suivant cette même direction, tandis que celui du tremblement de terre de 1873 s’étend dans une direction perpendiculaire. Von Lasaulx explique la disposition de l’épicentre de 1887 par la stratification des couches houillères et par leur plissement dans la direction N.N.E. Il admet l’existence de lignes de fracture parallèles entre ces plis et considère la direction d’extension de l’épicentre comme une conséquence de la continuité des couches dans cette direction.
Au contraire, pour expliquer le tremblement de terre de 1873, il est obligé d’admettre l’existence d’une faille transversale et alors on est en droit de se demander ce que devient l’hypothèse qu’il avait adoptée pour interpréter la disposition de l’épicentre de 1877. La même objection peut d’ailleurs être opposée pour tous les cas dans lesquels on observe dans une même région tantôt des tremblements de terre longitudinaux, tantôt des tremblements de terre transversaux. Cependant, ce grief fondamental contre la théorie géologique que nous discutons en ce moment ne doit pas être regardé comme inéluctable, car la présence de fentes transversales n’empêche pas d’une façon absolue la propagation du mouvement dans la direction d’une bande de terrain et, d’autre part, elle suffit à expliquer comment dans certains cas le mouvement se transmet plus facilement en travers de l’alignement des couches.
Une objection d’autre nature et plus grave a été opposée à l’explication donnée par von Lasaulx pour le cas particulier de Herzogenrath. Le professeur Hofer, en se livrant à l’examen attentif de la constitution géologique du sol ébranlé par les tremblements de terre de 1873 et de 1877, est arrivé à cette conclusion que le terrain en question, au lieu d’être traversé par deux systèmes de fentes rectangulaires, comme le supposait von Lasaulx, présentait trois systèmes de failles qui se croisaient sous des angles aigus aux environs d’Aix-la-Chapelle.
Un autre exemple de difficulté d’interprétation nous est fourni par les tremblements de terre de l’Erzgebirge. Celui du 23 novembre 1875 a été considéré par le professeur Suess comme un tremblement de terre longitudinal, parce que le grand axe de son épicentre était allongé dans la direction N.E., c’est-à-dire à peu près parallèlement à la direction des crêtes de l’Erzgebirge, à la faille profonde qui limite la chaîne vers le sud et aux plis de refoulement qui le sillonnent sur son versant septentrional. Credner, qui, de son côté, a aussi insisté sur cette relation remarquable, fait observer que les mêmes failles continuent probablement encore de nos jours à s’étendre et à se développer. Mais cette continuité dans les phénomènes mécaniques, dont le sol de l’Erzgebirge est le siège, est loin d’être démontrée, car la plupart des filons métallifères exploités dans la région représentent des remplissages de fentes qui ont des orientations différentes de la direction N.E. Cette diversité s’observe aussi bien pour les filons d’étain que pour ceux de plomb, de cobalt ou de fer. Il n’y a donc pas dans l’Erzgebirge un système de cassures unique, parallèle aux crêtes de la montagne et sans cesse en jeu, mais bien plutôt un système de fractures qui se sont successivement formées et ont été remplies de dépôts de nature diverse. Si l’épicentre du tremblement de terre de 1875 avait eu, par exemple, son grand axe dirigé E.O., au lieu de l’avoir N.E., il eût été tout aussi facile de donner une explication rationnelle de son orientation.
La même région a été le théâtre, le 5 octobre 1877, d’un autre tremblement de terre (séisme de Dippodiswald), qui, sous le rapport de sa distribution, offre encore plus de difficultés pour son interprétation. L’épicentre présente encore à peu près la même disposition, mais il est placé dans l’angle aigu formé par la grande faille de l’Erzgebirge et par celle de la vallée de l’Elbe. Le voisinage de cette dernière, malgré son importance géologique, ne paraît pas avoir sensiblement modifié la direction de son grand axe, exclusivement déterminé par l’orientation de l’Erzgebirge.
Dans les exemples qui viennent d’être cités, on saisissait nettement une direction principale servant à déterminer le grand axe de l’épicentre et en relation avec un accident géologique de grande importance. Les travaux du professeur Höfer sur les tremblements de terre de Carinthie vont nous fournir un exemple de relations beaucoup plus compliquées et plus discutables[2].
Il distingue dans cette contrée trois systèmes de directions principales représentant le sens dans lequel les divers tremblements de terre qui y ont été constatés ont offert l’allongement de leur épicentre. Le premier système est orienté O.N.O. ; il comprend les lignes suivantes :
1o La ligne de la Mur qui continue celle de la Mürz. Son prolongement à l’est passe par Presbourg au nord des collines de la Leitha et au sud des petites Karpathes. Là, elle rencontre dans le Comital de Neutra un nœud séismique bien caractérisé. Prolongée jusqu’à la vallée du Waag, elle atteint le centre séismique de Sillein dont il a été précédemment question.
2o La ligne du Wörther-See qui s’étend de Villach à Saint-Paul par Klagenfurth, le long de la vallée de Lavant.
3o La ligne de Dobratsch qui s’étend à l’ouest jusqu’à Brunnecken en passant par Tablacherfeld, et à l’est jusqu’à la Drave inférieure en longeant le pied nord des Karawanken.
C’est une des directions séismiques les plus importantes de la région orientale des Alpes. Les séismes qu’elle affecte présentent le caractère de mobilité du centre d’ébranlement attribué par Suess aux tremblements de terre longitudinaux. C’est suivant cette ligne que s’est étendu le terrible tremblement de terre du 25 janvier 1348 qui ruina de fond en comble la ville de Villach.
4o La ligne de Koschutta suit la crête des Karawanken.
5o La ligne de Canalthal semble n’être que le prolongement de la précédente vers l’ouest.
6o La ligne de Laak s’étend de Triglar jusqu’à la Save ; elle se dirige vers la frontière de Styrie et de Carniole, en passant par Laak. Prolongée vers l’est, elle rencontre dans le Szleme-Gerbirg, au nord d’Agram, l’épicentre du tremblement de terre du 9 novembre 1880.
Toutes ces lignes sont par rapport aux Alpes des lignes longitudinales.
Les suivantes ont une orientation nord-ouest. Elles peuvent être considérées comme longitudinales par rapport au système dinarique. Ce sont :
1o La ligne de Glina-Kappel.
2o La ligne de Laibach-Gmünd.
3o La ligne de Greifenburg-Adelsberg.
Entre ces deux dernières s’allonge l’épicentre du tremblement de terre de Klana du 1er mars 1870. Ce séisme a été considéré par Suess comme un exemple très net d’un tremblement de terre longitudinal.
4o La ligne de Tschitschen.
5o La ligne d’Adria.
6o La ligne de Bozen-Primiero.
La seconde et la cinquième de ces lignes paraissent être les mieux établies ; cependant, sur la cinquième, certaines contestations se sont élevées, Hörnes refusant d’en admettre l’existence, et Bittner appuyant au contraire l’opinion de Höfer sur sa réalité. Quand à la seconde, on ne peut s’empêcher d’éprouver quelque hésitation à suivre Höfer, quand il croit pouvoir affirmer qu’elle se prolonge jusque dans le nord de l’Allemagne, en passant près de Cologne. L’interruption considérable qui existe entre les aires séismiques des tremblements de terre qui ont leur centre superficiel, d’une part à Cologne et d’autre part à Laibach, n’est comblée que sur une très petite étendue par un petit foyer séismique compris entre Bonfingen et Nordlingen.
Höfer fait remarquer que le point de croisement des deux systèmes O.N.O. dont il vient d’être question se trouve à l’Odenwald qui correspondrait par suite à un nœud séismique (ce que l’observation ne paraît guère justifier).
Enfin, le troisième système de lignes séismiques admis par Höfer est dirigé N.S. et N.E.–S.O. Il comprend :
1o La ligne de la haute vallée de Lavant ;
2o La ligne Saint-Veiter ou de Klagenfurth ;
3o La ligne de Rosegger ;
4o La ligne de Tagliamento ;
5o La ligne d’Ober-Vellach.
Ce système, dont l’orientation est perpendiculaire à la direction des Alpes, est considéré par Höfer comme correspondant à des tremblements de terre transversaux. Les trois premières lignes qu’il renferme se rapprochent singulièrement, quand on les prolonge, de la ligne du Kamp mise en relief par Suess.
Höfer rapporte donc l’orientation des épicentres des tremblements de terre de la Carinthie et des régions avoisinantes à trois directions principales. Mais si l’on tient compte de ce que chacune de ces orientations n’est pas rigoureusement fixée, qu’Höfer lui-même considère l’axe de l’aire d’extension des séismes comme susceptible de s’écarter de quelques degrés de chaque côté de la direction typique, comme il l’indique, par exemple, pour les séismes transversaux dont l’orientation varie du N.S. au N.E.–S.O., il s’ensuit que sa conception diffère peu de celle qui a été préconisée par Bittner et Hörnes. Ces deux derniers savants admettent, en effet, au moins pour les tremblements de terre transversaux, que les grands axes d’épicentre forment une sorte de couronne radiale avec prédominance de certaines directions en rapport plus direct avec des accidents géologiques importants.
Cependant, dans l’application, ces différents auteurs présentent des divergences singulières dans leur manière de voir, bien que tous acceptent en principe l’idée de Suess sur la corrélation des tremblements de terre et des forces qui ont engendré les montagnes. C’est ainsi, par exemple, que l’orientation épicentrale du tremblement de terre de Villach de 1348 est rapportée par Höfer à la ligne de Dobratsch, tandis que Hörnes la rapporte à une ligne étendue de Villach à Venise, dont le prolongement à travers les Alpes se rattache à la ligne de la Mur.
La ligne de Rosegger n’aurait pas non plus, d’après Toula, la direction que lui assigne Höfer.
Les discussions de Bittner, de Hörnes et de Höfer, bien que très intéressantes, ne sont pas faites pour donner une confiance absolue dans les spéculations séismo-géologiques. Elles montrent dans tous les cas la difficulté de leur application. Les divergences d’opinion de ces savants dans l’interprétation des faits sont inhérentes à la nature même du sujet. Dans chaque cas particulier, il faut s’attendre à de graves incertitudes ; cependant, en agissant avec prudence et en ne cherchant pas à obtenir une précision que la question ne comporte pas, on peut trouver dans la considération des relations géologiques avec les séismes, parfois un guide précieux et souvent une véritable satisfaction pour l’esprit.