Ajouter ce site à vos favoris ! | Rejoignez-nous sur Google+ |

Accueil > Articles scientifiques > Géophysique, géographie > Le tremblement de terre de Toroude, en Iran

Le tremblement de terre de Toroude, en Iran

S. Abdalian, La Nature N°3222 - Octobre 1953

Mis en ligne par Denis Blaizot le dimanche 2 avril 2017


Le 12 février 1953, une catastrophe sismique d’une exceptionnelle violence a répandu la désolation dans la région de Toroude, sur le rebord septentrional du Dacht-i-Kévir (fig. 1). Les secours s’organisèrent, efficaces et rapides, les sympathies se manifestèrent avec un élan qui fait honneur au peuple et au gouvernement iraniens. Je voudrais maintenant soumettre à une analyse scientifique l’ensemble des renseignements que nous avons pu recueillir sur le lieu où s’est manifesté le déchaînement des forces aveugles de la nature.

On raconte que la journée du 12 février avait débuté par un temps magnifique. Brusquement vers 11 h 45, des secousses violentes, précédées de grondements terrifiants, se déchaînèrent ; en quelques secondes, les maisons furieusement secouées s’écroulèrent avec des craquements sinistres et la plupart des habitants de plusieurs villages trouvèrent la mort. Les témoins rapportent qu’ils étaient soulevés, puis projetés par terre, que les maisons dansaient, que tout se confondait, que dans l’obscurité la plus profonde ils étaient entourés de poussières asphyxiantes et aveuglantes.

Il est évident qu’à ce moment d’effarement, le caractère des secousses destructrices est resté peu ne dan la mémoire des malheureux survivants mais néanmoins il n’est pas impossible que les premiers chocs aient été suivis d’une série de mouvements obliques se transformant en mouvements ondulatoires.

Ce fut un long moment de stupeur. On a remarqué l’insensibilité complète de beaucoup de blessés, leur douleur physique étant comme abolie. On cite les cas de malades et de personnes portant des blessures ouvertes qui coururent dans les champs et y restèrent pendant des heures, sans s’en apercevoir.

L’étroitesse des rues dans les villages a causé la mort de presque toutes les personnes qui parvinrent à sortir des maisons. On a trouvé un enfant demeuré vivant auprès du cadavre de sa mère pendant plus de 24 h. Une autre mère croyant tenir son enfant s’est précipitée dehors avec un paquet de guenilles dans ses bras. Des personnes dont le bras ou la jambe était cassé déclarent n’avoir rien senti.

Ainsi, la soudaineté du désastre, les émotions violentes, l’instinct de conservation se manifestèrent sous des formes variées, non seulement chez les hommes, mai encore parmi les animaux.

On raconte que, quelques instants avant le séisme, les chiens pou aient des hurlements longs et plaintifs, les ânes et les chameaux s’agitaient et cherchaient à s’enfuir.

Les dépositions des villageois sont toutes à peu près concordantes.

Ce tremblement de terre, qui présente tous les caractères d’un grand séisme, a provoqué la destruction de 1 800 bâtisses et la mort de 930 personnes. Les dégâts matériels s’élèvent à plus de 100 millions de francs. S’il se fût agi d’une région plus densément peuplée, nul doute que le cataclysme eût figuré parmi les plus meurtriers, mais cette sinistre région n’a même pas un habitant pour 100 km2.

Intensité des ondes sismiques. - L’ébranlement a présenté une grande extension. Le séisme s’est fait sentir en effet, à l’ouest jusqu’à Téhéran, à l’est jusqu’à Taroun, au nord jusqu’à la. Caspienne et au sud dans toute l’aire déprimée du Dacht-i-Kévir.

La surface ébranlée a plus de 300 km de diamètre et cette estimation est même très inférieure à la réalité, car le tremblement de terre avait encore l’intensité IV aux points extrêmes où il a été signalé, bien que les accidents tectoniques et les cours d’eau aient certainement joué le rôle d’amortisseurs ou de barrières à la propagation des ondes sismiques.

L’endroit où les destructions sont maxima se situe à Toroude même. La cote XII de l’échelle Forel-Mercalli doit lui être attribuée (fig. 3). Dans ce village, le plus important de la région, il ne subsiste que des amas de décombres méconnaissables, comparables, à ceux qu’aurait provoqués un violent bombardement. Les traces des chocs verticaux accompagnés de mouvements ondulatoires sont manifestes.

En réalité ; les ébranlements produits par les tremblements de terre affectent des directions très complexes ; on constate seulement une élongation dans un sens des multiples oscillations causées par les ondes sismiques. On comprend dès lors pourquoi, dans les villages dévastés, des façades orientées suivant une direction déterminée ont été épargnées à l’exclusion des autres. Ici, cette direction était de l’est-nord-est à l’ouest-sud-ouest. Elle serait vraisemblablement la même. au cours d’autres tremblements de terre survenant au même endroit ; et c’est le principal enseignement qu’on en doive retenir pour l’avenir.

L’isoséiste XI (catastrophe, destruction des bâtisses) englobe les localités de Mehdhiabad et de Sadfé. L’isoséiste X (bâtiments détruits, fentes dans le sol, éboulements) passe par la région de Bidestan. L’isoséiste IX marque la ruine partielle ou totale de quelques maisons dans les villages de Maaluman et Husseinan. Au delà de l’isoséiste IX, les données manquent, car dans cette vaste région de 250 000 km2, seuls les villages que nous venons de citer formaient des oasis pitoyables cramponnées à quelques points d’eau très précaires.

Effets sur les habitations. - Le manque de stations séismiques et d’observateurs attentifs fait qu’il ne reste à relever que les traces des secousses sur les édifices, et celles-ci dépendent moins de la direction des ondes que de la solidité des constructions. Il a fallu en conséquence examiner autant que possible tous les endroits endommagés, les maisons d’habitation, les bâtisses légères dans les cours et les cimetières.

L’ébranlement sismique n’est directement responsable des dégâts que pour une part. En effet, beaucoup d’habitations s’élevaient sur des terrains meubles et même sur le bord des masses de loess à parois verticales ; beaucoup de familles y avaient creusé leur demeure aboutissant à des alvéoles superposés ; on comprend qu’un glissement de la couche superficielle de loess, causé par un affaissement de strates souterrains, ait provoqué de terribles désastres (fig. 7).

Presque partout le désastre s’est accru par la méconnaissance de l’art de construire, et, par l’emploi de matériaux de construction de mauvaise qualité. C’est ainsi que dans un même village, des maisons élevées sur des terrains de natures diverses présentent des dégâts différents. Celles construites sur des masses de loess d’une certaine cohésion furent endommagées mais leurs murs crevassés restèrent debout ; tandis que d’autres, bâties sur des alluvions peu épaisses, furent écrasées, arasées. Les constructions dont les solives de la toiture- terrasse se trouvaient arrêtées au milieu des murs eurent leurs murs extérieurs fendillés comme une feuille de cahier qu’on ouvre ; celles dont les poutres couvraient toute l’épaisseur des murs eurent leurs angles démolis et les murs sérieusement crevassés ; de même, celles dont les solives dépassaient les murs furent piteusement morcelées mais restèrent debout.

Il est à noter également que les voûtes à axe horizontal furent lamentablement détruites (fig. 5 et 6), tandis que celles à axe vertical, comme les enceintes circulaires ou les tours, résistèrent victorieusement.

Des secousses suivies d’oscillations horizontales sont nettement apparentes ; tant dans les amas des décombres que dans les perturbations topographiques et les effets géologiques de ce séisme. Le désastre, en effet, s’est déclenché par un coup brusque et formidable, suivi de violents mouvements de va-et-vient. Outre les répliques qui ont continué amoindries, plusieurs secousses furent ressenties dans la journée catastrophique à des intervalles irréguliers.

La complexité des mouvements sismiques a donné lieu à de curieux phénomènes de torsion ou de rotation dans les murs et les piliers de certaines maisons. Nous signalerons aussi les coups de bélier causés par les poutres des toitures non solidement encastrées dans les murs des maisons.

En général, les bâtisses en briques crues ou en béton de boue mélangé à de la paille ou à de la cendre, se sont montrées plus fermes, plus stables, que les maisons en moellon ordinaire avec mortier de boue. En somme, parmi les habitations, les moins résistantes, les moins stables furent celles construites en galets et en briques crues avec toiture en voûte, les plus résistantes étaient en béton de boue avec toiture-terrasse en solives.

Autres particularités : les villages ou les constructions situés sur des collines isolées, sur le bord des falaises ou des escarpements à pic, ou encore sur des alluvions, ml des terrasses entourées de ravins profonds, furent littéralement réduits en amas méconnaissables.

Géophysique du séisme

Les secousses sismiques du 12 février 1953 n’ont pas seulement eu comme effet - de renverser des édifices et de causer la mort d’un grand nombre de personnes, elles ont laissé d’autres traces particulièrement instructives que nous examinerons par ordre d’intensité croissante :

  1. Froissement superficiel du sol dans les terrains mous et dans les alluvions des’cours d’eau ;
  2. Éboulement ou glissement des matériaux meubles de la surface des pentes ;
  3. Fissuration des terrains le long des talus, des canaux et des pentes ;
  4. Craquellement et apparition de fentes dans les alluvions peu épaisses sur les versants des vallées ;
  5. Formation de bourrelets parallèles dans les terrains mous sous l’influence des vagues gravifiques ;
  6. Phénomènes de décrochement ou de coulissage dans les terrains sédimentaires peu consistants ;
  7. Perturbation dans le régime des eaux des « khanats » ;
  8. Apparition d’évents aqueux dans le lit des oueds ;
  9. Déchirement ou morcellement des falaises par des fentes béantes, sou l’influence d’intenses vibrations marginales ;
  10. Décollement, glissement et chute d énormes blocs de falaises argileuses au bord des ravins ou de vallées ;
  11. Violentes projections de hautes berges, notamment dans les couches argilo-gypso-salifères ;
  12. Éjection boueuse dans les sebkha à croûtes salées ;
  13. Fracture béante et profonde avec rejet plus ou moins important dans les terrains argilo-gypso-salifères, accompagnée d’une série de crevasses parallèles avec affaissements.

Le fait le plus important, celui qui caractérise les tremblement de terre violents, est l’éjection des boues gypso-salifères de sebkhas. Les croûtes salées, assez solides, mais peu épaisses de ces cuvettes furent crevées par les ébranlements sismiques et les matières boueuses sous-jacentes projetées en l’air. Dans quelques-unes de ces cavités béantes, tombèrent, parait-il de chameaux qu’il ne fut pas possible de retirer, car elles étaient remplies de boue molle, avec bouillonnement de l’eau venant des profondeurs et de terre sans consistance cédant ou les pas de l’homme.

Indépendamment de ces remarquables phénomènes, l’étude des fissure nous a conduit à observer que, parmi ces solutions de continuité, beaucoup sont superficielles et n’intéressent que des couche plu ou moins meubles qui. se sont décollées de leur support et ont glissé à sa surface, tandis que d’autres géoclases se sont révélées très profondes et se prolongent à travers d’énormes épaisseurs de terrains. Nous noterons principalement les grandes crevasses du lieu dit Dakke Sultan Ibrahami, dont les rejets des lèvres faisant face vers les lèvres affaissées, c’est-à-dire vers l’intérieur des zones déprimées, accusent des profondeurs variant de 0,20 à 1,40 m de hauteur.

Ces fractures, sur 15 m de largeur, sont accompagnées d’autres crevasses parallèles qui sont aussi des cassures principales s’observent sur plusieurs kilomètres de longueur suivant la direction des plissements tertiaires, c’est-à-dire est-nord-est, ouest-sud-ouest.

D’une manière générale, les modifications géologiques produites eurent beaucoup plus considérables au sud du village de Toroude dans la zone où les couches argilo-gypso-salifères du miocène plongent vers les sebkhas des kevirs. Il semble donc que le séisme a affecté plus particulièrement la grande aire déprimée du Dacht-i-Kévir géologiquement et géographiquement défini.

Géographie physique du pays éprouvé. - La région ébranlée présente du nord au sud quatre zones différentes :

  1. Un gigantesque bourrelet montagneux, l Alborz, dont l’ossature rectiligne, continue, alignée est-ouest, se relève par endroits jusqu’à plus de 4 000 m de hauteur. La grande masse de cette imposante chaîne est constituée par des formations sédimentaires injectées par endroits par des venues éruptives considérables. Elle est aussi truffée d’un géant volcanique, le Damavand, dont le cône s’élève à 6 200 m (fig. 9).
  2. Les hauts plateaux désertiques, d’une altitude moyenne de 1 200 m, butent contre les versants rocheux de l’Alborz et s’étendent vers le sud jusqu’à la zone marginale du Dacht-i-Kévir. Des chaînons discontinus, hauts de 1 500 à 1 900 m, les rident, traces de plissements tertiaires en vagues continues, assez faibles cependant pour que les anciens plis restent nettement visibles comme des îles parmi les débris de l’érosion intense des crêtes. Des venues éruptives complexes traversent ces couches sédimentaires éocènes-oligocènes ; elles les ont fortement plissées, relevées et disloquées. La direction de ces chaînons est sensiblement celle de l Alborz.
  3. Plus au sud, dans la zone marginale du Dacht-i-Kévir, s’étend une bande de hautes-terres fluvio-lacustres et des terrasses de loess à parois verticales qui dominent l’austère paysage de la grande aire déprimée des sebkhas, C’est là que se trouvaient les villages arasés par le séisme du 12 février.
  4. Enfin, l’immense aire déprimée connue sous le nom de Dacht-i-Kévir constitue un affreux désert sur 600 km de l’ouest à l’est et 400 du nord au sud. L’altitude la plus basse est de 600 m aux environs de Tabass, à l’extrémité orientale. Cette grande cuvette ne reçoit pas de cours d’eau permanents, mais seulement des oueds temporaires descendant des hauts plateaux et des montagnes voisines. Comme tous les bassins fermés, à sebkhas ou à chotts, son sol est parsemé de marais salés aux contours instables, s’étalant ou se rétrécissant en abandonnant des laisses successives. C’est un pays aride et âpre. Le climat y est continental, extrême et sec. Quelques pluies tombent en hiver. La température subit des variations importantes : les hivers sont généralement tempérés, les étés torrides.

Les processus morphologiques sont ici la désagrégation mécanique, le glissement des débris le long des petites par sheet-floods au moment des rares averses, l’étalement et le déplacement des débris fins par le vent, généralement trop violent pour construire et respecter des appareils dunaires à peu près stables, mais gros transporteur de matériaux ; on assiste ainsi à la formation du loess iranien.

Dans ces solitudes sévères, il n’est point question de races ; on raconte qu’en des temps lointains, des aventuriers conduits par des chefs énergiques vagabondèrent dans la région où aboutissait la seule piste conduisant les pèlerins à la ville sainte de Meched. Cette période d’aventures est close et seuls sont habités quelques secteurs abrités des vents dont le sol fertile se prête à la culture. Le loess permet deux récoltes par an là où il est arrosé. Les masses de loess à parois claires et verticales permettent de creuser facilement des habitations sans construire au-dessus du sol ; de pareils abris ressemblant à des ruches existaient dans tous les villages détruits par le séisme. Ces secteurs privilégiés, situés dans la zone marginale du Dacht-i-Kévir sont si pauvres en eau que les hommes y côtoient la misère. Rien de rude n’apparaît chez ces pauvres habitants d’une région si austère, mais un laisser-aller, une résignation qui s’accommodent de la conservation intacte des plus anciens genres de vie et de la misère d’une économie primitive.

Géologie de la région. - La situation de la dépression du Dacht-i-Kévir, au sud de la dépression caspienne dont la sépare la chaîne de l’Alborz, rend son histoire géologique pleine d’intérêt.

En premier lieu, le gigantesque rempart montagneux de l’Alborz, constitué par des sédiments primaires, secondaires et tertiaires, se déverse vers les fosses latérales de la Caspienne au nord et du désert central au sud, Ce puissant relief, par . endroits truffé de volcanisme, est l’œuvre de plissements successifs : huronien, hercynien, crétacé et tertiaire.

Au sud de cette zone, au pied des contreforts de l’Alborz, s’étendent des hauts-plateaux désertiques, constitués notamment par des sédiments tertiaires. De ces formations émergent comme des îles d’importants arcs montagneux, formés de couches liasiques, crétaciques et nummulitique plissées, disloquées et par endroits densément injectées de roches éruptives et de matériaux volcaniques.

Plus au sud, s’étale la grande aire déprimée du Dacht-i-Kévir, frangée d’une zone étroite de petites plaines à terrasses sur lesquelles se trouvaient bâtis les six village que le séisme du 12 février a arasés. Dans cette zone, les dépôts fluvio-lacustres, pliocènes et quaternaires, ainsi que le terrasses de loess à parois verticales, reposent, en discordance, sur les couches argilo-gypso-salifères d’âge oligo-miocène. On se trouve en présence d’anticlinaux légèrement déversés vers le nord, faillés et puissamment érodés, dont les strates disloquées plongent rapidement vers la grande dépression des sebkha. Ceux-ci ont un sous-sol morcelé et instable, riche en couche gypso-salifères.

Vers la fin du Crétacé-Éocène, le vieux sol alborzien émergé formait un musoir formidable où vinrent buter les plis oligo-miocènes qui, à leur tour, sortaient des eaux : sa rude écorce calcaire en fut brisée, laissant jaillir des torrents de laves et leur cortège habituel de roches éruptives sur la face méridionale de cette chaîne, depuis Mendjil à roue jusqu’à Chahroud à l’est, ainsi que dans les chaînons accidentant les hauts-plateaux entre l’Alborz et le Dacht-i-Kévir.

Au Miocène inférieur, la mer fut en transgression ; au Miocène moyen et supérieur, une sédimentation relativement continue emplit de nombreux bassins irrégulier coupés d’îles et de reliefs désertiques ; des émersions importantes suivies d’une érosion intense se produisirent au Miocène supérieur. Vers la fin du Pliocène, l’activité volcanique se réveilla et continua durant tout le Pléistocène, perturbant les sédiments néogènes déjà déposés. Ces paroxysmes tectoniques affectèrent très fortement les terrains miocènes, provoquant des entraînements verticaux, des anticlinaux déversés et des failles. Vint enfin la période d’érosion actuelle. Des masses éruptive s’introduisirent encore dans les failles et le récent tremblement de terre est venu rappeler que cette histoire géologique n’est pas close.

Cause du séisme

La structure géologique de la région de Toroude est donc d’une complexité bien faite pour inquiéter ceux qui savent combien l’instabilité d’une région peut être liée aux particularités de sa tectonique.

Sur le rebord septentrional du Dacht-i-Kévir, les dépôts fluvio-lacustres pliocènes et quaternaires et les terrasses de loess à parois verticales sur lesquelles s’élevaient les villages détruits, recouvrent des sédiments oligo-miocènes argilo-gypso-salifères plissés, faillés et en partie effondrés. C’est une série d’anticlinaux miocènes, légèrement déversés vers le nord qui, surgissant de la grande cuvette des sebkhas, montent à l’assaut des hauts plateaux nummulitiques barrés d’arcs montagneux, pour finalement s’écraser contre le rempart gigantesque de l’Alborz, Sur les hauts plateaux, les sédiments argilo-gypso-salifères ,sont presque partout couverts de matériaux arrachés par l’érosion. Par contre, au sud de Toroude, sur le rebord de la grande aire déprimée où ces mêmes formations plongent vers la dite cuvette, elles se présentent nues sans recouvrements détritiques. C’est précisément dans cette zone bordière que viennent de se produire les éjections boueuses et les fractures à rejet, les glissements, les éboulements et les fissures, ainsi que les perturbations dans le régime des eaux des khanats. Ce sont là des phénomènes géologiques intéressants pour expliquer la cause initiale du séisme.

On est porté à penser que si les éboulements, les glissements et les perturbations dans le régime des eaux sont l’œuvre d’ondulations horizontales, les éjections boueuses et les failles à rejet, larges et profondes, supposent une composante verticale ; autrement dit, les affaissements de terrains n’ont été que le contre-coup de forces de poussées verticales. Il doit donc y avoir, dans la zone marginale de Toroude, une cassure de première importance, Les villages dévastés, alignés selon une ligne est-nord-est ouest-sud-ouest, jalonnent précisément cette faille.

Le tassement général de l’immense cuvette du Dacht-i-Kévir suffirait pour provoquer un glissement relatif des deux compartiments le long de la cassure et chaque reprise du mouvement engendrerait un tremblement de terre. Comme il est vraisemblable que la cassure n’est pas unique, mais doit être accompagnée de diverses fractures secondaires, on comprend que le jeu de ces dislocations compliquées puisse donner des secousses plus ou moins violentes.

En bref, l’origine de ce séisme n’est pas en un point, mais sur une ligne de faille, ce qui correspond à un séisme longitudinal en relation avec les mouvements épirogéniques du territoire iranien et sa tectonique.

Le grand nombre des répliques plus, ou moins fortes qui n’ont cessé de se manifester journellement après le séisme destructeur du 12 février, vient à l’appui des considérations précédentes et atteste la persistance d’une grande sensibilité tectonique dans cette région de l’Iran.

Si l’écorce terrestre a pu être comparée à une vaste marqueterie, dont les divers compartiments, limités par des cassures, seraient exposés à jouer les uns par rapport aux autres, il est peu de régions où ce jeu soit plus à redouter a priori qu’à Toroude.

Si, d’autre part, nous tenons compte de la loi formulée par Montessus de Ballore que l’activité sismique est proportionnelle à la jeunesse géologique des territoires disloqués, la destinée de la zone Iransreant le bord du Dacht-i-Kévir apparaît encore pleine de menaces, puisque les terrains y sont, de formation très récente et leurs dislocations si peu anciennes que plusieurs d’entre elles sont contemporaines de l’homme.

Enfin si l’on ajoute qu’aux époques miocène, pliocène et pléistocène toute la contrée a déjà été le siège de nombreux et amples mouvements épirogéniques. qui provoquèrent d’importantes dislocations et qui ne sont pas terminés, comme le prouvent les frémissements continuels du sol, on ne s’étonnera pas du tremblement de terre du 12 février 1953.

Enseignements du séisme

De cette étude il ressort nettement que la nature géologique et les accidents tectoniques du sol ont eu une influence manifeste sur l’intensité des manifestations sismiques. C’est pourquoi il nous paraît indispensable pour finir d’insister sur deux questions pratiques d’une importance capitale : le choix du lieu pour les villages à reconstruire et le choix de l’architecture pour l’édification des bâtiments, puisque là où le sol a tremblé, il tremblera.

Il faut choisir les nouveaux emplacements et reconstruire les villages en s’inspirant de ce principe qu’en pays instable, sujet à des séismes, il importe de s’éloigner des failles et des sols meubles et récents, sans cohésion. On doit aussi éviter les terrains en pente, les collines isolées, les bords des précipices, des ravins, des canaux et rivières, ainsi que le contact de deux terrains de natures différentes.

Pour l’architecture le salut réside dans les constructions « monolithes », d’un seul bloc, par remploi. du ciment armé, qui semble mieux supporter des secousses violentes, La maison en bois possède le maximum d’élasticité, mais offre des dangers d’incendie. La maison « monolithe » en béton de boue, avec toiture-terrasse reposant sur des solives, résiste mieux aux ébranlement sismiques que les maisons construites en briques ou en moellons ordinaires avec mortier de boue ou même de chaux. Toutes les constructions doivent être orientées dans la direction de l’élongation maximum des oscillations, laquelle semble demeurer constante lors de tous les tremblements de terre d’une région donnée.

Dans les ruines causées par le récent séisme, nous avons observé à maintes reprises dans un même village que les façades orientées suivant une direction déterminée avaient été épargnées, à l’exclusion des autres.

Il ressort de toutes les vicissitudes sismiques du sol toroudien, brièvement exposées dans ces pages, que tout le territoire iranien, fragment du grand géosynclinal de la Théthys, à mouvements orogéniques récents, se révèle une zone essentiellement mobile de l’écorce terrestre, parcourue par des fractures étendues dont un grand nombre sont jalonnées par d’imposantes manifestations volcaniques et soumises à de lents mais continuels frémissements. En un mot les mouvements orogéniques des temps tertiaires auxquels le sol iranien a dû sa formation, sa structure et son relief, continuent comme en témoignent les fréquents tremblements de terre de ce pays.

Professeur S. Abdalian