Système de failles et aléas sismiques cachés à la frontière entre l’Équateur et la Colombie


Une équipe internationale de géoscientifiques de l’ISTerre (CNRS/Université Grenoble Alpes), de l’Université d’Alaska Anchorage et d’autres institutions partenaires a étudié les systèmes de failles actives accommodant la déformation tectonique à la bordure nord du microbloc Quito–Latacunga dans les hautes Andes de l’Équateur et de la Colombie.



(a-d) Déformation cosismique lors du séisme du 25 juillet 2022. Interférogrammes dépliés Sentinel-1 et ALOS-2 cartographiant les déplacements de surface localisés et identifiant la trace de rupture active. (e) Orthomosaïques et relevés de tranchées de la faille du Réservoir. L’affleurement révèle des décalages verticaux dans des sédiments post-glaciaires et des andisols riches en matière organique, documentant au moins trois grands séismes holocènes. (f-h) Profils du déplacement cosismique en ligne de visée (Line-of-Sight) issus de l’interférogramme déplié ALOS-2 (voir (d) pour l’emplacement des profils). Les nombres en bleu et rouge indiquent l’amplitude totale de la déformation et le décalage au niveau de la rupture de surface.



La limite entre les microblocs tectoniques dans cette région est depuis longtemps difficile à cartographier, les modèles géodésiques suggérant environ 3 mm/an de déformation en décrochement dextre. Cependant, les structures exactes responsables de cette déformation restaient mal identifiées. En combinant des modèles numériques de terrain (MNT) à haute résolution issus d’imagerie stéréoscopique Pléiades, des données InSAR et des campagnes de terrain rigoureuses, les chercheurs ont montré que la déformation ne se concentre pas sur une seule grande faille. Elle est au contraire répartie sur une zone pouvant atteindre 70 km de largeur, composée de plusieurs failles parallèles orientées nord-est et à décrochement dextre.



L’étude met en évidence l’activité de ces systèmes de failles. L’analyse InSAR d’un séisme récent de juillet 2022 (Mw 5,6) révèle des déplacements en ligne de visée de 5 à 13 cm le long de l’une de ces failles nouvellement caractérisées. Plus au nord, des décalages de moraines glaciaires et de cours d’eau le long des failles du Réservoir et de Polylepis témoignent d’un mouvement décrochant dextre à long terme. Grâce à la datation par isotopes cosmogéniques ³He des blocs glaciaires et à la datation au radiocarbone de sols de páramo riches en matière organique, l’équipe a contraint l’âge des marqueurs décalées et estimé les taux de glissement des failles.



Des excavations à travers la faille du Réservoir ont révélé un registre paléosismique détaillé, mettant en évidence au moins trois grands séismes de rupture de surface au cours de l’Holocène, avec des magnitudes estimées entre Mw 6,3 et 7,0. Les failles actives cartographiées se superposent à la région épicentrale du séisme destructeur de 1868 d’El Ángel (Mw 6,4–6,8), suggérant que ces structures sont capables de générer des événements fortement destructeurs.



Au-delà des évaluations locales de l’aléa sismique, les résultats suggèrent que l’inflation magmatique en cours au niveau du complexe volcanique Chiles–Cerro Negro pourrait influencer les champs de contraintes régionaux, en augmentant les taux de glissement et en déclenchant des séismes. Cette étude fournit un cadre essentiel pour comprendre la distribution de la déformation dans des frontières tectoniques complexes et met en évidence des aléas sismiques cachés dans des régions volcaniques densément peuplées.


L’étude complète est publiée dans : Solid Earth

Crédits : Centre National d’Études Spatiales (CNES), Institut de Recherche pour le Développement (IRD) et l’Autorité de Sûreté Nucléaire et de Radioprotection (ASNR).


Références :

Harrichhausen, N., Marconato, L., Audin, L., Lacan, P., Baize, S., Jomard, H., Alvarado, A., Hollingsworth, J., Blard, P.-H., Mothes, P. A., Rolandone, F., et Ortiz Martin, I. D. (2026). Distributed right-lateral strain at the northern boundary of the Quito-Latacunga microblock. Solid Earth, 17, 763-787.

Contacts scientifiques :

  • Laurence Audin – ISTerre, Univ. Grenoble Alpes, Univ. Savoie Mont Blanc, CNRS, IRD, Univ. Gustave Eiffel, Grenoble, France
  • Léo Marconato – ISTerre, Univ. Grenoble Alpes, Univ. Savoie Mont Blanc, CNRS, IRD, Univ. Gustave Eiffel, Grenoble, France