Les géophysiciens ont obtenu des images tridimensionnelles détaillées d'une dangereuse faille méga-poussée à l'ouest du Costa Rica où deux plaques de la croûte terrestre entrent en collision. Les images révèlent les caractéristiques de la surface de la faille, y compris de longues rainures ou ondulations, cela peut déterminer comment la faille glissera lors d'un tremblement de terre.

L'étude, publié le 12 février dans Géosciences de la nature , concentré sur la zone de subduction du Costa Rica où la plaque Cocos plonge lentement sous la plaque dominante des Caraïbes. Les variations de texture observées dans différentes parties de la surface de la faille peuvent expliquer pourquoi le Costa Rica a un complexe, tremblements de terre inégaux qui ne semblent pas glisser à de faibles profondeurs, contrairement à d'autres défauts de méga-poussée, a déclaré le premier auteur Joel Edwards, un doctorat candidat en sciences de la Terre et des planètes à l'UC Santa Cruz.

"Notre nouvelle imagerie montre une grande variabilité dans les conditions le long de la méga-poussée, qui peut être lié à un certain nombre de phénomènes sismiques que nous observons dans la région, " a déclaré Edwards.

Mégapoussées, les énormes failles continues trouvées dans les zones de subduction, sont responsables des plus grands tremblements de terre de la Terre. Les séismes à grande poussée peuvent générer des tsunamis destructeurs et constituent un grave danger pour les communautés situées à proximité des zones de subduction. Comprendre les mécanismes à l'œuvre le long de ces failles est vital pour la gestion des catastrophes dans le monde.

Edwards a travaillé avec une équipe de géophysiciens de l'UC Santa Cruz, le US Geological Survey, l'Université du Texas-Austin, et l'Université McGill pour obtenir des images tridimensionnelles de l'interface de la faille à l'aide d'une technologie d'imagerie acoustique de pointe. Les longues rainures, ou ondulations, ils observés le long de l'interface sont de taille similaire à ceux trouvés le long de la base des glaciers à écoulement rapide et le long de certaines dorsales océaniques. Les images ont également montré des quantités variables de lissage et d'ondulations sur différentes parties de la faille.

"Cette étude a produit une vue sans précédent de la méga-poussée. De telles informations en 3D sont essentielles à notre capacité à mieux comprendre les défauts de la méga-poussée et les dangers associés dans le monde entier, " a déclaré le co-auteur Jared Kluesner, géophysicien à l'USGS de Santa Cruz.

L'ensemble de données acoustiques a été collecté au printemps 2011 sur le navire de recherche universitaire Marcus G. Langseth. Le navire a remorqué un ensemble de microphones sous-marins et de sources sonores derrière lui alors qu'il effectuait une série de boucles qui se chevauchaient sur la zone de la faille. Les données ont été traitées au cours des 2 années suivantes et ont depuis été utilisées dans un certain nombre d'études portant sur différents aspects du processus de la zone de subduction. Cette étude particulière a porté sur l'interface entre les plaques coulissantes, qui sert d'enregistrement des processus de glissement et de glissement.

"La sélection du site en 3D était vraiment bonne et l'ensemble de données acoustiques résultant a montré des détails extraordinaires, " dit Edwards, notant que la coauteure Emily Brodsky, professeur de sciences de la Terre et des planètes, fut le premier à reconnaître les ondulations. De telles caractéristiques avaient été observées dans des failles exposées sur terre, mais jamais auparavant dans une faille profonde sous la surface.

"J'ai eu une première interprétation de l'interface qui montrait vaguement de longs sillons, et lors de mon examen de qualification, Brodsky les a vus et a demandé, « sont ces ondulations ! ? » je ne savais pas, mais je savais qu'ils étaient de vraies caractéristiques. Les ondulations dérivées du glissement étaient une hypothèse vraiment intéressante, et nous avons creusé dedans après cela, " il a dit.

La zone de cette étude a longtemps été une cible pour le forage dans la méga-poussée par le projet sismique du Costa Rica (CRISP). Co-auteur Eli Silver, professeur émérite de sciences de la Terre et des planètes à l'UC Santa Cruz, et d'autres du programme CRISP ont décidé de poursuivre une étude sismique 3D, qui doit précéder tout forage profond, et le projet a été financé par la National Science Foundation en 2009. « À l'heure actuelle, deux expéditions de forage ont été réalisées avec des cibles moins profondes, et, mais pas encore programmé, nous espérons que le forage en profondeur aura lieu, " dit Silver.

Les chercheurs espèrent utiliser des techniques d'imagerie similaires sur d'autres zones de subduction, comme la marge Cascadia le long de la côte ouest nord des États-Unis, où il y a une longue histoire de grands tremblements de terre de méga-poussée et de tsunamis associés. "La réalisation de ce type d'étude 3D le long de la marge Cascadia pourrait nous fournir des informations clés le long de la méga-poussée, une limite de plaque qui pose un risque de danger substantiel pour la côte ouest des États-Unis, " a déclaré Kluesner.