Le long de la faille de San Andreas, près de la ville de Parkfield, en Californie, une gamme incroyablement sensible d’instruments sismiques et GPS détecte depuis des années quelque chose d’étrange: des tremblements de terre profonds qui se produisent bien en dessous de l’endroit où la plupart des mouvements sismiques se produisent en Californie.
Ces tremblements de terre ne peuvent pas être ressentis à la surface, mais ils sont intrigants car ce même segment de San Andreas près de la ville de Parkfield frissonne également avec des tremblements de terre de magnitude 6 environ tous les 20 ou 40 ans – assez forts pour endommager les bâtiments et représentent un danger pour les personnes à proximité. Et ces tremblements profonds peuvent être liés aux tremblements de surface.
Aujourd’hui, de nouvelles recherches trouvent la racine de ces tremblements de terre silencieux et profonds. Ils peuvent se produire lorsque des roches glissant les unes contre les autres à plus de 16 kilomètres de profondeur chauffent suffisamment (en raison du frottement) pour fondre, ce qui leur permet de glisser plus rapidement et de provoquer des tremblements. Ces tremblements peuvent également redistribuer les contraintes d’une manière qui affecte la croûte au-dessus.
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« Il est possible que ces secousses jouent un rôle important dans le déclenchement de séismes plus importants près de la surface », a déclaré Sylvain Barbot, géophysicien à l’Université de Californie du Sud, qui a dirigé la recherche.
Les mystères de Parkfield
Le San Andreas à Parkfield est peut-être la section la mieux surveillée de la faille. Les scientifiques ont commencé à se concentrer sur la surveillance de la zone autour de Parkfield en raison de sa prévisibilité relative. Ils espéraient pouvoir faire la première prévision de tremblement de terre réussie sur cette section de la faille, un espoir qui a été anéanti en 1993 lorsque la faille n’a pas réussi à répéter l’un de ses tremblements de terre de magnitude 6 dans les délais. Au lieu de cela, la faille s’est cassée le 28 septembre 2004, générant un séisme de magnitude 6,0.
En 2004, des chercheurs ont foré dans la zone de faille pour régler des sismomètres de 1,2 à 1,8 miles (2 à 3 km) de profondeur afin de mieux détecter les mouvements du San Andreas. En plus des instruments GPS qui permettent aux scientifiques de mesurer la déformation du sol qui ne crée pas de secousse – ou de mouvement asismique – ces instruments permettent une surveillance détaillée de la faille, même en montrant des tremblements de terre qui ne peuvent être détectés autrement.
Ces tremblements se produisent à 17 km sous la surface de la Terre, plus d’un mile (2 km) de plus que l’activité sismique ailleurs en Californie.
« Nous étudions ces [small quakes] parce que ces tremblements de terre se produisent tous les quelques mois « , a déclaré Barbot à 45secondes.fr. » Cela nous donne donc l’occasion de les comprendre avec beaucoup de données, mais ces résultats s’appliquent à la compréhension des grands tremblements de terre. »
Roches fondantes
Barbot et son collègue Lifeng Wang de l’administration chinoise des tremblements de terre à Pékin ont utilisé un modèle informatique pour imiter la faute réelle et ses mouvements. Ils ont constaté que la température est une mesure clé pour reproduire les tremblements réguliers, presque mensuels, profonds sous la faille. Au fur et à mesure que les roches glissent les unes contre les autres, elles se réchauffent et commencent à fondre. Selon le type de roche, cette fusion se produit entre 1 100 degrés Fahrenheit et 1650 F (600 à 900 degrés Celsius).
Les roches gluantes se déplacent plus facilement, générant encore plus de friction, s’échauffant encore plus et se déplaçant encore plus vite. Cette boucle de rétroaction positive crée les tremblements de terre profonds détectés par la surveillance sismique. Les chercheurs ont publié leurs résultats le 4 septembre dans la revue Science Advances.
Il est possible que ces tremblements profonds jouent un rôle dans le déclenchement des forts tremblements de terre qui se produisent à la surface de Parkfield, a déclaré Barbot. La relation peut également fonctionner dans l’autre sens, le mouvement plus haut dans la croûte aidant à provoquer les tremblements profonds.
Barbot et ses collègues espèrent désormais rechercher des signatures de cette fonte dans les roches qui sont maintenant à la surface. S’ils peuvent en apprendre davantage sur les roches qui se trouvent profondément sous la faille et sur ce qui leur arrive lors de leur fonte, les chercheurs pourront peut-être améliorer leurs modèles et mieux prédire le comportement du San Andreas.
« En général, nous comprenons que les tremblements de terre font en fait partie d’un spectre plus large de choses qui peuvent se produire sur une faille, de complètement aseismique à légèrement sismique à extrêmement sismogène et dangereux », a déclaré Barbot. « Nous essayons de comprendre tout le spectre de ce comportement. »
Publié à l’origine sur 45secondes.fr.
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