La faille de Serenne

La vallée de l’Ubaye est située sur une grande faille nord-sud qui découpe tout le massif alpin. La faille de Serenne est le premier tronçon de la faille de la Durance qui est la plus active en France. Chacun de ses tronçons peut faire plus de 10 km de longueur et traverse la couverture sédimentaire sur plusieurs kilomètres de profondeur en affectant même le socle primaire. 

La faille de Serenne dessine un réseau de failles d’une cinquantaine de kilomètres de long depuis les Hautes-Alpes jusqu'au Mercantour dans les Alpes-Maritimes. Sa largeur atteint jusqu’à 10 km. L’essentiel de son tracé est masqué par des alluvions, moraines et éboulis. Le plus ancien séisme enregistré date de 1494. Le plus fort séisme connu d’une magnitude de 5.5 date de 1959. Les dégâts provoqués par ce séisme se sont ajoutés à ceux des inondations dévastatrices qui avaient eu lieu en 1957, moins de deux ans auparavant.

La faille de Serenne est encore active. 

La période de retour d’une magnitude 6.0 est de l’ordre de 1700 ans. 

Le séisme du 5 avril 1959

A l’église de Grande Serenne, l’office n’était pas terminé lorsque les fidèles furent surpris par les secousses. Le prêtre leur recommanda de sortir en hâte, et ils se précipitèrent devant la porte où ils s’entassèrent. 

Un témoin oculaire de Serennes déclare : ”Une fumée très épaisse sur la montagne... Dans l’église, à la fin de la messe, une immense brèche s’est ouverte dans la voûte, puis s’est refermée... Nous avons pensé que tout était fini... C’est plus terrible encore que les inondations.”

Grande Serenne - Effet du séisme sur l’une des maisons du hameau (Photo : le Provençal)

Un autre témoignage :"Les femmes mettaient le couvert. Soudain, on a entendu une explosion dans la montagne. On a pensé qu’un avion s’était écrasé tout près. La maison s’est mise à bouger pendant au moins cinq à six longues secondes. Puis le plafond s’est écroulé, près de la table et nous avons vu les murs s’écarter. Le fils qui était assis dehors, près de la fontaine, s’est senti comme soulevé de terre" 

Extrait du Provençal du 13 avril 1959

Saint-Paul-sur-Ubaye - La chute d’une cheminée a écrasé la 2cv de l’instituteur de Revel (Photo : Nice Matin)

Saint-Paul-sur-Ubaye - Dégât à l’intérieur d’habitation (Photo : publiée le 8 avril 2014 par Dauphiné.com)

Saint-Paul-sur-Ubaye - Intérieur d’habitation (Photo : publiée le 8 avril 2014 par dauphiné.com)

L’événement a provoqué d’importants dommages estimés à plus de 3 millions d'euros de dégâts. Des murs pignons se sont effondrés. La chapelle de Grande Serenne jouxtant l’église a été fortement endommagée et a dû être définitivement démolie. 80 % des cheminées sont tombées ou ont été ébranlées. Les lignes téléphoniques et électriques furent sectionnées par les chutes de cheminées.

L’épicentre de ce séisme a été localisé à un kilomètre au sud-est du hameau de Grande Serenne. 

Extrait du Rapport de gendarmerie : « Le dimanche 5 Avril 1959, vers 11 heures 50, un tremblement de terre d’une certaine violence a été ressenti dans la région. Des renseignements recueillis, il résulte que ce séisme n’a occasionné que peu de dégâts aux propriétés privées ou aux propriétés publiques. Monsieur X nous a également déclaré que pendant les premiers jours qui ont suivis le tremblement de terre, les habitants n’avaient signalé aucun dégât, mais que par la suite, ayant appris par la presse que des secours étaient susceptibles d’être accordés aux sinistrés, ils signalent maintenant les fissures récentes et anciennes de leurs maisons.” 

Comment mesure-t-on la force des séismes ?

Deux paramètres sont utilisés pour mesurer la force des séismes : la magnitude et l’intensité. Un séisme est associé à une seule magnitude et à une gamme de valeurs d’intensité. En effet, la magnitude caractérise l’énergie libérée par la rupture de faille à l’origine des secousses, tandis que l’intensité est liée à l’effet des secousses à un endroit donné (par exemple : ressenti des habitants, chute d’objets, dégâts…). Le séisme n’ayant pas les mêmes effets partout, l’intensité sismique varie d’un site à un autre pour un même séisme. Les sismologues ont établi des échelles d'intensité comme par exemple l’échelle mise au point en 1964 par Medvedev, Sponheuer et Karnik, dite échelle MSK.  

Pour un séisme donné, l'intensité dépend surtout de la distance au foyer sismique : elle diminue en s’en éloignant. 

Comment s’est créée cette faille ?

Il y a environ 245 millions d'années, la Pangée regroupait tous les continents.  45 millions d’années plus tard, la croûte continentale s’étire et s'amincit au niveau de fossés d'effondrement qui correspondent à une zone de fracture de la croûte terrestre (les rifts). 

Il y a environ 170 millions d'années la croûte continentale se déchire laissant apparaître la croûte océanique de l'océan Atlantique centrale et de l'océan alpin. L'Afrique et l'Italie s'éloignent de l'Amérique du Nord et de l'Europe (schéma A)

Près de 100 millions d'années s’écoulent et l'Atlantique Sud et l'Atlantique Nord s'ouvrent forçant l'Afrique à se rapprocher de l'Europe. L'océan alpin se réduit, sa croûte océanique disparaît sous la croûte continentale africaine par subduction (enfoncement d'une plaque sous une autre plaque qui avance en sens inverse) (schéma B)

Puis à partir de 65 millions d'années, les croûtes continentales africaine et européenne entrent en collision : les Alpes naissent (schéma C)

Sources : Réserve géologique de Haute-Provence, IRSN, www.azurseisme.com/Ubaye-seisme-de-1959.html, BRGM.

Questions 

Question 1 (WP1 au cœur du village de Saint Paul sur ubaye) : Regardez autour de vous. Observez vous des stigmates du tremblement de terre ? Si oui, quels sont-ils et sur quels bâtiments ?

Question 2 (WP2 sur la place de l’église du hameau de Grande Serenne) : quels dommages pouvez vous observer sur l’église ? Regardez plus précisément le clocher. Combien de morceaux de la pointe de ce clocher se sont déplacés suite au tremblement de terre ?

Question 3 (WP2 sur la place de l’église du hameau de Grande Serenne) : retournez vous maintenant pour observer la maison datée de 1865. Sa façade comporte-t-elle moins de 5 fissures ? plus de 5 fissures ? plus de 10 fissures ?

Question 4 : déduisez de vos observations et des témoignages l’intensité du séisme ayant provoqué les dégâts. Justifiez votre réponse.

Option : une photo de vous ou d'un objet vous appartenant devant le clocher de l'église de Serenne serait appréciée.

Vous pouvez vous loguer "found it" et m'envoyer vos réponses soit via mon profil, soit via la messagerie geocaching.com (message Center), et je vous contacterai en cas de problème.

Une EarthCache consiste en une leçon de géologie, qui nécessite une visite sur un lieu géologique unique. Les EarthCaches n'ont pas de contenant ou de logbook.

The Serenne fault

The Ubaye valley lies on a major north-south fault that cuts across the entire Alpine massif. The Serenne fault is the first section of the Durance fault, which is the most active in France. Each section can be more than 10km long, cutting several kilometres deep through the sedimentary cover and even affecting the primary basement. 

The Serenne fault forms a network of faults some fifty kilometres long, stretching from the Hautes-Alpes to the Mercantour in the Alpes-Maritimes. It is up to 10 km wide. Most of its course is hidden by alluvial deposits, moraines and scree. The oldest recorded earthquake dates back to 1494. The strongest known earthquake, with a magnitude of 5.5, occurred in 1959. The damage caused by this earthquake came on top of the devastating floods that had occurred in 1957, less than two years earlier.

The Serenne fault is still active. 

The return period of a magnitude 6.0 earthquake is around 1700 years.

The earthquake of 5 April 1959

The service at Grande Serenne church had not yet finished when the congregation was startled by the tremors. The priest told them to get out quickly, and they rushed to the door where they piled in. 

An eyewitness from Serennes said: "Very thick smoke on the mountain... In the church, at the end of mass, a huge breach opened up in the vault, then closed again... We thought it was all over... It's even more terrible than the floods."

Grande Serenne - Effect of the earthquake on one of the houses in the hamlet (Photo: le Provençal)

Another testimonial: "The women were setting the table. Suddenly, we heard an explosion in the mountains. We thought a plane had crashed nearby. The house started to move for at least five or six long seconds. Then the ceiling collapsed near the table and we saw the walls move apart. Our son, who was sitting outside by the fountain, felt as if he was being lifted off the ground. 

Extract from Le Provençal, 13 April 1959

Saint-Paul-sur-Ubaye - A falling chimney crushed the Revel teacher's 2CV (Photo: Nice Matin)

Saint-Paul-sur-Ubaye - Damage to the interior of a house (Photo: published on 8 April 2014 by Dauphiné.com)

Saint-Paul-sur-Ubaye - Interior of a house (Photo: published on 8 April 2014 by dauphiné.com)

The event caused extensive damage estimated at more than €3 million in damages. Gable walls collapsed. The Grande Serenne chapel adjoining the church was badly damaged and had to be demolished permanently. 80% of the chimneys fell or were shaken. Telephone and power lines were severed by falling chimneys.

The epicenter of this earthquake was located one kilometer south-east of the hamlet of Grande Serenne. 

Extract from the Gendarmerie report: "On Sunday 5 April 1959, at around 11.50am, an earthquake of some violence was felt in the region. From the information gathered, it appears that this earthquake caused little damage to private or public property. Mr X also told us that during the first few days after the earthquake, the inhabitants had not reported any damage, but that subsequently, having learnt from the press that relief was likely to be granted to those affected, they are now reporting recent and old cracks in their houses." 

How is the strength of earthquakes measured?

Two parameters are used to measure the strength of earthquakes: magnitude and intensity. An earthquake is associated with a single magnitude and a range of intensity values. The magnitude characterizes the energy released by the fault rupture that causes the shaking, while the intensity is linked to the effect of the shaking in a given place (for example, how it is felt by the inhabitants, falling objects, damage, etc.). Because an earthquake does not have the same effects everywhere, seismic intensity varies from one site to another for the same earthquake. Seismologists have established intensity scales, such as the MSK scale developed in 1964 by Medvedev, Sponheuer and Karnik.  

For a given earthquake, the intensity depends mainly on the distance from the focus of the earthquake: it decreases with distance.

How was this fault created?

Around 245 million years ago, Pangaea grouped together all the continents.  

45 million years later, the continental crust stretched and thinned at the level of collapse troughs that correspond to a fracture zone in the Earth's crust (rifts). 

Around 170 million years ago, the continental crust was torn apart, revealing the oceanic crust of the central Atlantic Ocean and the Alpine Ocean. Africa and Italy moved away from North America and Europe (diagram A).

Nearly 100 million years later, the South Atlantic and North Atlantic opened up, forcing Africa closer to Europe. The Alpine Ocean shrank, its oceanic crust disappearing beneath the African continental crust as a result of subduction (the sinking of one plate beneath another that is advancing in the opposite direction) (diagram B).

Then, around 65 million years ago, the African and European continental crusts collided, giving rise to the Alps (diagram C).

Sources: Réserve géologique de Haute-Provence, IRSN, www.azurseisme.com/Ubaye-seisme-de-1959.html, BRGM.

Questions 

Question 1 (WP1 in the heart of the village of Saint Paul sur Ubaye): Look around you. Can you see any signs of the earthquake? If so, what are they and on which buildings?

Question 2 (WP2 in the church square in the hamlet of Grande Serenne): What damage can you see on the church? Take a closer look at the bell tower. How many pieces of the tip of the bell tower were displaced by the earthquake?

Question 3 (WP2 on the church square in the hamlet of Grande Serenne): Now turn around and look at the house dating from 1865. Does its façade have fewer than 5 cracks? more than 5 cracks? more than 10 cracks?

Question 4: From your observations and eyewitness accounts, deduce the intensity of the earthquake that caused the damage. Justify your answer.

Option: a photo of yourself or an object belonging to you in front of the church tower in Serenne would be appreciated.

You can log in "found it" and send me your answers either via my profile or via the geocaching.com message center, and I will contact you if there are any problems.

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