Joint multidisciplinary study of the Saint-Sauveur--Donareo fault (lower Var valley, French Riviera): : a contribution to seismic hazard assessment in the urban area of Nice

• Autores: Christophe Larroque, Bertrand Delouis, Jean-Claude Hippolyte, Anne Deschamps, Thomas Lebourg, Françoise Courboulex, Olivier Bellier
• Localización: Bulletin de la Société Géologique de France, ISSN 0037-9409, Vol. 182, Nº. 4, 2011 (Ejemplar dedicado a: Seismic risk in regions of moderate seismicity: from hazard to vulnerability / coord. por Olivier Bellier), págs. 323-336
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Joint multidisciplinary study of the Saint-Sauveur--Donareo fault (lower Var valley, French Riviera): a contribution to seismic hazard assessment in the urban area of Nice
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• Resumen
  • English

    The lower Var valley is the only large outcropping zone of Plio-Quaternary terrains throughout the southwestern Alps. In order to assess the seismic hazard for the Alps -- Ligurian basin junction, we investigated this area to provide a record of earthquakes that have recently occurred near the city of Nice. Although no historical seismicity has been indicated for the lower Var valley, our main objective was to identify traces of recent faulting and to discuss the seismogenic potential of any active faults. We organized multidisciplinary observations as a microseismic investigation (the PASIS survey), with morphotectonic mapping and imagery, and subsurface geophysical investigations. The results of the PASIS dense recording survey were disappointing, as no present-day intense microseismic activity was recorded. From the morphotectonic investigation of the lower Var valley, we revealed several morphological anomalies, such as drainage perturbations and extended linear anomalies that are unrelated to the lithology. These anomalies strike mainly NE-SW, with the major Saint-Sauveur -- Donareo lineament, clearly related to faulting of the Plio-Pleistocene sedimentary series. Sub-surface geophysical investigation (electrical resistivity tomography profiling) imaged these faults in the shallow crust, and together with the microtectonic data, allow us to propose the timing of recent faulting in this area. Normal and left-lateral strike-slip faulting occurred several times during the Pliocene. From fault-slip data, the last episode of faulting was left-lateral strike-slip and was related to a NNW-SSE direction of compression. This direction of compression is consistent with the present-day state of stress and the Saint-Sauveur--Donareo fault might have been reactivated several times as a left-lateral fault during the Quaternary. At a regional scale, in the Nice fold-and-thrust belt, these data lead to a reappraisal of the NE-SW structural trends as the major potentially active fault system. We propose that the Saint-Sauveur--Donareo fault belongs to a larger system of faults that runs from near Villeneuve-Loubet to the southwest to the Vésubie valley to the north-east. The question of a structural connection between the Vésubie -- Mt Férion fault, the Saint-Sauveur--Donareo fault and its possible extension offshore through the northern Ligurian margin is discussed.

    The Saint-Sauveur--Donareo fault shows two en-échelon segments that extend for about 8 km. Taking into account the regional seismogenic depth (about 10 km), this fault could produce M ~6 earthquakes if activated entirely during one event. Although a moderate magnitude generally yields a moderate seismic hazard, we suggest that this contribution to the local seismic risk is high, taking into account the possible shallow focal depth and the high vulnerability of Nice and the surrounding urban areas.

  • français

    La basse vallée du Var est une des seules zones présentant, dans les Alpes du Sud, de larges affleurements de terrains plio-quaternaires. Pour préciser l'aléa sismique à la jonction entre les Alpes et le bassin Ligure, nous avons analysé cette zone comme un enregistreur potentiel des séismes récents s'étant produit à proximité de la ville de Nice. Bien qu'aucun événement historique ne soit signalé dans la basse vallée du Var, notre objectif principal est d'identifier les traces de failles récentes (Plio-Quaternaire) et de discuter leur potentiel sismogénique.

    Nous avons organisé une campagne d'enregistrement de la microsismicité durant 8 mois (campagne PASIS), une analyse morphotectonique sur le terrain et par imagerie, et une étude géophysique de sub-surface. La microsismicité fut quasiment nulle durant la campagne PASIS et les résultats ne sont pas exploitables pour la sismotectonique. Nous avons mis en évidence plusieurs anomalies morphologiques du réseau de drainage ainsi que des anomalies linéaires étendues et non liées à la lithologie. Ces anomalies sont principalement orientées NE-SW. La principale, le linéament de Saint-Sauveur--Donaréo, résulte du fonctionnement d'une faille au Plio-Pléistocène. La tomographie de résistivité électrique réalisée au travers de cette faille et les données microtectoniques récoltées dans le vallon de Donaréo permettent de proposer une évolution cinématique, en faille normale et décrochement senestre, et chronologique pour la déformation récente. Le dernier épisode de déformation analysé à partir des plans de faille est probablement d'âge pliocène supérieur à pléistocène et correspond à un décrochement senestre en relation avec une direction de compression NNW-SSE. Cette direction de compression est cohérente avec l'état de contrainte actuel et la faille de Saint-Sauveur-Donaréo peut donc avoir été activée plusieurs fois durant le Quaternaire.

    A l'échelle régionale, dans l'arc de Nice et ses environs, ces résultats conduisent à réévaluer les directions structurales NE-SW comme les directions majeures des failles actives : nous proposons que la faille de Saint-Sauveur-Donaréo appartienne à un grand système de failles allant de Villeneuve-Loubet au sud-ouest jusqu-à la vallée de la Vésubie au nord-est. La connection possible entre la faille Vésubie-Mt Férion, la faille de Saint-Sauveur-Donaréo et son extension éventuelle en mer jusqu'au système de chevauchement nord ligure en ferait un des systèmes de faille potentiellement actifs les plus importants de la région et le plus proche des zones densément peuplées.

    A l'affleurement, la faille de Saint-Sauveur-Donaréo présente deux segments en échelon d'une longueur totale de 8 km. Compte tenu de la profondeur sismogénique régionale (environ 10 km), cette faille est capable de produire un séisme de magnitude 6 si les deux segments sont activés conjointement lors d'un événement. Bien que les magnitudes modérées conduisent généralement à l'estimation d'un aléa modéré, nous suggérons que la contribution d'une telle faille au risque sismique local est fort compte tenu de la faible profondeur potentielle des foyers et de la forte vulnérabilité de la ville de Nice et de ses environs.