Background
In Nov 21st 2004, the Roseau submarine normal fault, running between Les Saintes and Dominica in the French Antilles, ruptured during a Mw 6.3 earthquake that generated a small tsunami. In 2013, during the ODEMAR cruise (IFREMER site), we conducted a preliminary 3-day survey of the seafloor around this fault scarp, at depths of ~1000 m, using the autonomous underwater vehicle (AUV) Abyss (GEOMAR, D) and the remotely operated vehicle VICTOR 6000 (IFREMER, FR), deployed from the N/O Pourquoi Pas?. The traces of this earthquake are still visible at the seafloor along fault planes showing the displacement of the fault (~1 m), and the fractures and deformation at the base of the fault scarp over at least 2.5 km. Theses are some of the first observations available of submarine earthquake ruptures, and the results are published and available here. We now plan to conduct a 21-day cruise in the area, using again ROV VICTOR 6000 and the AUV AsterX (IFREMER) onboard l'Atalante (IFREMER, FR). The AUV will provide high-resolution bathymetry maps, and the ROV will both conduct geological observations and sampling. The two main scientific objectives of this cruise are: - Investigate the full length of the Roseau Fault to map and document the extent and nature of the 2004 fault rupture. This will be the first full survey of a submarine seismic rupture - Study the fault system, submarine volcanoes, and their interactions between Les Saintes and Dominica, an area that shows lately important seismic activity. |
Le 21 Novembre 2004, la terre a tremblée en Guadeloupe. Un séisme de magnitude 6.3 sur l'échelle de Richter a été généré par la faille sous-marine de Roseau, une faille qui court entre l'île de la Dominique et l'île de Basse-Terre. Cette faille normale génère un relief sur le fond marin, qui grandit à chaque séisme, créant par là même un petit tsunami en 2004, qui inonda les côtes des îles avoisinantes.
En 2013, pendant la campagne à la mer ODEMAR (site IFREMER), nous avons plongé sur la faille de Roseau pendant 3 jours, à l'aide de deux engins sous-marins : l'AUV autonome Abyss (GEOMAR), et le ROV téléguidé VICTOR 6000 (IFREMER), déployé sur le navire océanographique N/O Pourquoi Pas?. Les traces du séisme à la surface, sous 1000 m d'eau, sont encore visibles le long de la faille de Roseau. Le déplacement le long de la faille a été imagé et quantifié (environ 1 m), et de nombreuses fractures liées à la rupture parsèment le fond marin. Ces premières observations et en particulier leur quantification sont les premières de la sorte, et ont été plubliées ici. En avril prochain, et pendant 21 jours, nous partirons étudier de manière systématique et étendue le système de failles des Saintes, grâce aux engins sous-marins de l'IFREMER: le ROV VICTOR 6000 et l'AUV AsterX, à bord du navire océanographique l'Atalante. Nous chercherons à réaliser deux objectifs principaux: - étudier la rupture du séisme de 2004 sur toute la longueur de la faille de Roseau, et quantifier la déformation d'une rupture sous-marine en entier. Cela nous aidera à mieux comprendre le fonctionnement de la faille de Roseau, et des failles actives du système. - étudier les volcans sous-marins des Saintes et leur interaction avec le système de failles. |
We will sail from Pointe-à-Pitre (Guadeloupe) to the study area, between Les Saintes and Dominica, where we will deploy the ROV VICTOR and the AUV AsterX
Nous embarquerons à Pointe-à-Pitre (Guadeloupe) et ferons route vers notre zone d'étude, localisée entre l'archipel des Saintes et la Dominique, où nous déploierons le ROV Victor 6000 et l'AUV AsterX.
Nous embarquerons à Pointe-à-Pitre (Guadeloupe) et ferons route vers notre zone d'étude, localisée entre l'archipel des Saintes et la Dominique, où nous déploierons le ROV Victor 6000 et l'AUV AsterX.
3D view of the seafloor, looking southeast, from Les Saintes (Foreground) towards Dominica (not in image, black background), and showing the Roseau Fault scarp, the faulted Roseau volcano, and the Colibri seamount in the background. Linear hills and slopes correspond to fault scarps.
Vue 3D de notre zone d'étude, regardant vers le sud (vers la Dominique qui n'est pas représentée ici, et qui est localisée dans la zone noire au fond), et montrant la faille de Roseau à droite, le volcan de Roseau au centre qui est découpé par les nombreuses failles: les failles sont visibles car elles forment des falaises linéaires. De nombreux volcans sont présents dans la zone, comme par exemple le volcan de Colibri dans le fond, coiffé de 2 pics, et le petit volcan de Coche au premier plan.
Vue 3D de notre zone d'étude, regardant vers le sud (vers la Dominique qui n'est pas représentée ici, et qui est localisée dans la zone noire au fond), et montrant la faille de Roseau à droite, le volcan de Roseau au centre qui est découpé par les nombreuses failles: les failles sont visibles car elles forment des falaises linéaires. De nombreux volcans sont présents dans la zone, comme par exemple le volcan de Colibri dans le fond, coiffé de 2 pics, et le petit volcan de Coche au premier plan.
Submarine fault plane. Video from ROV Victor during the ODEMAR cruise in 2013 allowed a 3D terrain reconstruction of a fault slip plane at the base of the Roseau fault scarp, at a water depth of 1000 m. The fault plane has a height of ~3.5 m and extends laterally ~20 m. The video mosaic (below) shows a ribbon of freshly exposed fault plane, indicated by the white line, following the 2004 Les Saintes earthquake, with a maximum displacement of ~ 1 m. A video of this 3D view is available below.
Plan de faille sousmarin. Les prises de vue video avec le ROV Victor lors the la campange ODEMAR en 2013 on permis une reconstruction 3D d’un plan de glissement au pied de l’escarpement de la faille de Roseau. Ce plan de faille, à une profondeur d’eau de 1000 m et montré sur la Figure ci-dessus, est sub-verticale, a une hauteur maximale de 3.5 m et une longueur d’environ 20 m. La vidéo-mosaïque (en bas) montre aussi une bande de plan de glissement récemment exposée au pied de cet affleurement, indiqué par la ligne blanche, suite a un jeu vertical de cette faille d’environ 1 m lors du séisme des Saintes en 2004. Une vidéo de cette vue 3D est disponible ici.
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3D view of a fault plane along the Roseau submarine fault (~1000 m depth), showing the ribbon of recently exposed plane following the 2004 Les Saintes Earthquake (Escartin et al., EPSL). 3D reconstruction by U. of Girona (Spain) using ROV VICTOR (IFREMER) HD video imagery. See: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X16303119
Vue 3D de l'escarpement sous-marin de la faille de Roseau qui montre à sa base, un ruban de roche surligné par une ligne de sédiments clairs, collés à la surface, et qui correspond à la quantité de déplacement vertical produit par le séisme de 2004. Cette reconstruction 3D a été effectué à partir de l'imagerie vidéo HD du ROV VICTOR 6000 (IFREMER), à l'Université de Girone (IFREMER). http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X16303119
Vue 3D de l'escarpement sous-marin de la faille de Roseau qui montre à sa base, un ruban de roche surligné par une ligne de sédiments clairs, collés à la surface, et qui correspond à la quantité de déplacement vertical produit par le séisme de 2004. Cette reconstruction 3D a été effectué à partir de l'imagerie vidéo HD du ROV VICTOR 6000 (IFREMER), à l'Université de Girone (IFREMER). http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X16303119
The partners
This cruise is funded by the French Ministry of Research, through IFREMER and CNRS. It involves scientists from several national and international research centers and universities. Logos link to institution/department sites.
Cette campagne est financée par le Ministère de la Recherche, à travers l'IFREMER et le CNRS. Plusieurs centres nationaux et internationaux de Recherche sont impliqués. Les logos sont liés aux sites web des institutions/labos.
This cruise is funded by the French Ministry of Research, through IFREMER and CNRS. It involves scientists from several national and international research centers and universities. Logos link to institution/department sites.
Cette campagne est financée par le Ministère de la Recherche, à travers l'IFREMER et le CNRS. Plusieurs centres nationaux et internationaux de Recherche sont impliqués. Les logos sont liés aux sites web des institutions/labos.
Other information
Scientific papers:
Escartín, J., Leclerc, F., Olive, J., Mével, C., Cannat, M., Petersen, S., Augustin, N., Feuillet, N., Deplus, C., Bezos, A., Bonnemains, D., Chavagnac, V., Choi, Y., Godard, M., Haaga, K.A., Hamelin, C., Ildefonse, B., Jamieson, J.W., John, B.E., Leleu, T., Macleod, C.J., Massot-campos, M., Nomikou, P., Paquet, M., Rommevaux-jestin, C., Rothenbeck, M., Steinführer, A., Tominaga, M., Triebe, L., Campos, R., Gracias, N., Garcia, R., Andreani, M., Vilaseca, G. 2016. First direct observation of coseismic slip and seafloor rupture along a submarine normal fault and implications for fault slip history. Earth Planet. Sci. Lett. 450, 96–107, doi: 10.1016/j.epsl.2016.06.024, 2016. www link.
Leclerc, F., Feuillet, N., and Deplus, C., 2016, Interactions between active faulting, volcanism, and sedimentary processes at an island arc: Insights from Les Saintes channel, Lesser Antilles arc: Geochemistry, Geophysics, Geosystems, v. 17, no. 7, p. 2781–2802, doi: 10.1002/2016GC006337.
Bazin, S., Feuillet, N., Duclos, C., Crawford, W., Nercessian, A., Bengoubou-Valérius, M., Beauducel, F., and Singh, S.C., 2010, The 2004-2005 Les Saintes (French West Indies) seismic aftershock sequence observed with ocean bottom seismometers: Tectonophysics, v. 489, no. 1–4, p. 91–103, doi: 10.1016/j.tecto.2010.04.005.
Le Friant, A., Heinrich, P., and Boudon, G., 2008, Field survey and numerical simulation of the 21 November 2004 tsunami at Les Saintes (Lesser Antilles): Geophysical Research Letters, v. 35, p. L12308, doi:10.1029/2008GL034051.
Feuillet, N., Beauducel, F., Jacques, E., Tapponnier, P., Delouis, B., Bazin, S., Vallée, M., and King, G.C.P., 2011, The Mw = 6.3, November 21, 2004, Les Saintes earthquake (Guadeloupe): Tectonic setting, slip model and static stress changes: Journal of Geophysical Research, v. 116, no. B10, p. B10301, doi: 10.1029/2011JB008310.
Scientific papers:
Escartín, J., Leclerc, F., Olive, J., Mével, C., Cannat, M., Petersen, S., Augustin, N., Feuillet, N., Deplus, C., Bezos, A., Bonnemains, D., Chavagnac, V., Choi, Y., Godard, M., Haaga, K.A., Hamelin, C., Ildefonse, B., Jamieson, J.W., John, B.E., Leleu, T., Macleod, C.J., Massot-campos, M., Nomikou, P., Paquet, M., Rommevaux-jestin, C., Rothenbeck, M., Steinführer, A., Tominaga, M., Triebe, L., Campos, R., Gracias, N., Garcia, R., Andreani, M., Vilaseca, G. 2016. First direct observation of coseismic slip and seafloor rupture along a submarine normal fault and implications for fault slip history. Earth Planet. Sci. Lett. 450, 96–107, doi: 10.1016/j.epsl.2016.06.024, 2016. www link.
Leclerc, F., Feuillet, N., and Deplus, C., 2016, Interactions between active faulting, volcanism, and sedimentary processes at an island arc: Insights from Les Saintes channel, Lesser Antilles arc: Geochemistry, Geophysics, Geosystems, v. 17, no. 7, p. 2781–2802, doi: 10.1002/2016GC006337.
Bazin, S., Feuillet, N., Duclos, C., Crawford, W., Nercessian, A., Bengoubou-Valérius, M., Beauducel, F., and Singh, S.C., 2010, The 2004-2005 Les Saintes (French West Indies) seismic aftershock sequence observed with ocean bottom seismometers: Tectonophysics, v. 489, no. 1–4, p. 91–103, doi: 10.1016/j.tecto.2010.04.005.
Le Friant, A., Heinrich, P., and Boudon, G., 2008, Field survey and numerical simulation of the 21 November 2004 tsunami at Les Saintes (Lesser Antilles): Geophysical Research Letters, v. 35, p. L12308, doi:10.1029/2008GL034051.
Feuillet, N., Beauducel, F., Jacques, E., Tapponnier, P., Delouis, B., Bazin, S., Vallée, M., and King, G.C.P., 2011, The Mw = 6.3, November 21, 2004, Les Saintes earthquake (Guadeloupe): Tectonic setting, slip model and static stress changes: Journal of Geophysical Research, v. 116, no. B10, p. B10301, doi: 10.1029/2011JB008310.