Abstract

In metamorphic chain areas characterized by low seismicity, the evidence of neotectonic activity is generally very poor. However, direct evidences of seismogenic faults are reported hereafter in the Lepontine dome (Central Alps) considered in the literature as tectonically quiescent. Identification of aligned cluster of microseismic events guided morphotectonic researches. The latter revealed clear clues of recent faulting, i.e. marked scarps, perturbation of the drainage system or shift of terminal moraines. Thus, thanks to combination of seismological, geological and morphological data, we accurately locate four seismogenic faults and determine precisely their kinematic from fault-stria data and focal mechanisms. Three roughly NW-SE seismogenic dextral-normal faults were evidenced: the first close to the Simplon fault zone, the second in the middle northern part of the dome and the third one to the north of Bellinzona. They are part of a regional Riedel-shear zone system linked to the Insubric line. Dextral strike-slip component increases when strike of fault planes approaches the E-W orientation (corresponding to pure strike-slip) and respectively normal component increases when strike of fault planes is close to NW-SE. The second system highlighted corresponds to WSW-ENE normal faults mainly distributed on the whole northern flank of the dome along a zone of 10 km wide. They are roughly parallel to the Rhône and Bedretto valleys and exploit pre-existing basement fabric. These data coherent at all scales provide new constraints on the current stress regime going on in the Lepontine Dome and could have implications for future seismic hazard studies in the broader area.

Abstract

Dans les chaînes métamorphiques caractérisées par une faible séismicité, les traces d’une potentielle activité néotectonique sont généralement rares. Cependant, des indices sur la présence de failles séismogéniques sont reportés dans cette étude dans le dôme Lépontin (Alpes centrales), pourtant considéré dans la littérature comme asismique. L’identification de groupes d’événements sismiques présentant un alignement a guidé les recherches morphologiques. Ces dernières ont mis en évidence des arguments forts tels que des escarpements, des perturbations du réseau hydrogra-phique ou des décalages de moraines, pour proposer la présence de failles avec une activité récente au sein du dôme. Ainsi, grâce au croisement des données sismologiques, géologiques et morphologiques, nous avons pu localiser précisément 4 failles séismogéniques et déterminer leur cinématique à partir de données failles-stries ou des mécanismes au foyer. Trois failles décrochantes dextres NW-SE ont été mises en évidence : la première près du détachement du Simplon, la deuxième au milieu, au nord du Dôme et la troisième au nord de Bellinzona. Ces failles font partie d’un système de fracturation en cisaillement simple, de type Riedel, lié à la ligne Insubrienne. La composante décrochante dextre augmente quand la direction du plan de faille considéré est proche de E-W (correspondant alors à du décrochement pur) ; respectivement, la composante normale augmente quand le plan de faille est proche de NW-SE. Le deuxième système révélé par cette étude correspond à un système de failles normales orientées WSW-ENE, principalement distribuées sur 10 km de large, le long du flanc nord du dôme. Elles sont globalement parallèles à la vallée de Rhône et de Bedretto et exploitent généralement les structures héritées du socle. Ces données, cohérentes à toutes les échelles, fournissent de nouvelles clés sur le champ de contrainte actuel dans le dôme Lépontin et pourraient avoir des implications futures dans l’estimation du risque sismique dans la région des Alpes centrales.

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