Cette illustration schématique du séisme d'Iquique de 2014 au large des côtes chiliennes (magnitude 8,1) montre les emplacements des pré-chocs (bleu) et des répliques (rouge) par rapport à la zone de grand glissement sur la faille (lignes de contour). Le choc principal impliquait des failles de chevauchement sur la limite de la plaque entre la Nazca sous-jacente et les plaques sud-américaines dominantes. Crédit :Wetzler et al., Avancées scientifiques , Fév-2018
Une analyse complète de 101 séismes majeurs autour de l'anneau de feu du Pacifique entre 1990 et 2016 montre que la plupart des répliques se sont produites en marge des zones où les failles ont beaucoup glissé lors des principaux séismes. Les résultats soutiennent l'idée qu'il est peu probable que la zone de glissement important lors d'un tremblement de terre majeur se rompe à nouveau pendant un temps substantiel.
L'idée que les tremblements de terre soulagent les failles de la croûte terrestre est intuitivement logique et sous-tend l'hypothèse courante selon laquelle la partie d'une faille qui vient de subir un tremblement de terre est relativement sûre pendant un certain temps. Mais toutes les études n'ont pas soutenu cela, selon Thorne Lay, professeur de sciences de la Terre et des planètes à l'UC Santa Cruz.
"Cette intuition a été remise en cause par les traitements statistiques des données sismiques qui indiquent que, basé sur le regroupement des séismes dans l'espace et le temps, la zone qui vient de glisser est en fait plus susceptible d'avoir un autre échec, " Lay a déclaré. "La vérité semble être plus nuancée. Oui, la zone qui a beaucoup glissé est peu susceptible de glisser à nouveau, comme la contrainte résiduelle sur le défaut a été abaissée bien en dessous du niveau de défaillance, mais les zones environnantes ont été poussées vers l'échec dans de nombreux cas, donnant lieu à des répliques et à la possibilité d'une grande rupture adjacente le plus tôt possible."
Dans la nouvelle étude, publié le 14 février dans Avancées scientifiques , Lay et d'autres sismologues de l'UC Santa Cruz et de Caltech ont tiré parti des méthodes avancées d'imagerie par glissement appliquées aux récents tremblements de terre de magnitude 7 ou plus. Lorsqu'ils ont examiné les emplacements des répliques par rapport au glissement pendant le choc principal, ils ont constaté que très peu de répliques se produisent dans les régions d'une faille qui avait une grande quantité de glissement, et les répliques qui se produisent dans la zone de glissement ont tendance à être faibles, avec un glissement supplémentaire négligeable. La plupart des répliques se produisent en marge de la zone qui a glissé dans le choc principal.
"Cela produit un halo de répliques entourant la rupture et indique que la zone de grand glissement n'est pas susceptible d'avoir une rerupture immédiate, " dit Lay.
Ces résultats indiquent que la réduction des contraintes lors d'un séisme majeur est importante et omniprésente sur la surface rompue de la faille. Le stress finira par s'accumuler à nouveau sur cette partie de la faille par la résistance de friction aux mouvements graduels des plaques tectoniques de la croûte terrestre, mais c'est un processus très lent. Bien qu'une reruption immédiate de la zone de grand glissement soit peu probable, un regroupement régional de tremblements de terre est susceptible de se produire en raison de l'augmentation des contraintes en dehors de la zone de glissement principale.
Les résultats suggèrent également que si une activité de répliques inhabituellement intense est observée dans la zone de glissement élevé, un tremblement de terre plus important à proximité immédiate du premier événement pourrait encore être possible. Les auteurs ont noté que les séquences sismiques sont très complexes et impliquent des quantités variables de glissement et de réduction des contraintes.