Le groupe Galice -- de gauche à droite, Étudiant diplômé de riz Nur Schuba, l'ancien élève Ara Alexanian et l'assistante de recherche diplômée Mari Tesi Sanjurjo - discutent de la partie nord-ouest du volume sismique 3-D au laboratoire de visualisation de Rice. Crédit :Gary Linkevich/Université Rice
La première étude issue d'une expédition internationale menée en 2013 par l'Université Rice pour cartographier le fond marin au large des côtes espagnoles a révélé des détails sur l'évolution de la faille qui sépare les plaques continentale et océanique.
Un papier en Lettres des sciences de la Terre et des planètes par l'étudiant diplômé de Rice Nur Schuba décrit la structure interne d'une grande section tridimensionnelle de la Galice, une marge passive non volcanique entre l'Europe et le bassin atlantique qui ne montre aucun signe d'activité volcanique passée et où la croûte est remarquablement mince.
Cette minceur a facilité la capture de données 3D pour environ 525 miles carrés de la Galice, la première zone de transition au monde ainsi analysée.
Des outils de sismique réflexion sophistiqués remorqués derrière un navire et au fond de l'océan ont permis aux chercheurs de modéliser la Galice. Bien que la faille soit enfouie sous plusieurs centaines de mètres de roche en poudre et invisible aux instruments optiques, les outils sismiques envoient du son dans la formation. Les sons qui rebondissent indiquent aux chercheurs quel type de roche se trouve en dessous et comment il est configuré.
Parmi les données figurent les premières images sismiques de ce que les géologues appellent le réflecteur S, une faille de détachement importante dans la zone de transition continent-océan. Ils croient que cette faille a permis de glisser le long de la zone d'une manière qui a aidé à garder la croûte mince.
Brian Jordan, ancien élève de l'Université Rice, co-auteur d'une nouvelle étude sur la marge de Galice basée sur une vaste étude sismique menée par Rice, signale les failles crustales qui se connectent au réflecteur S de la marge. Crédit :Gary Linkevich/Université Rice
"Le réflecteur S, qui a été étudié depuis les années 70, est un très faible angle, défaut normal, ce qui signifie que le glissement se produit en raison de l'extension, " dit Schuba. " Ce qui est intéressant, c'est que parce que c'est à un angle bas, il ne doit pas pouvoir glisser. Mais il l'a fait.
"Un mécanisme que les gens ont postulé s'appelle la charnière roulante, " dit-elle. " L'hypothèse est qu'une faille initialement abrupte a glissé sur des millions d'années. Parce que la croûte continentale y est si mince, le matériau en dessous est chaud et bombé au milieu. La faille initialement abrupte a commencé à rouler et est devenue presque horizontale.
"Donc à l'aide du doming de la matière venant d'en bas et aussi du glissement continu, c'est probablement ainsi que cela s'est passé, " a déclaré Schuba.
Le grand ensemble de données a également fourni des indices sur les interactions entre la faille de détachement et le manteau serpentinisé, le dôme de roche plus tendre qui appuie vers le haut sur la faille et réduit le frottement pendant le glissement. Les chercheurs pensent que cela a conduit la Galice à évoluer différemment, affaiblissant les failles et permettant des durées d'activité plus longues.
La recherche est pertinente pour les géologues qui étudient aussi bien la terre que la mer car les failles de détachement sont courantes au-dessus de l'eau, dit Schuba. « Un de mes conseillers, (membre adjoint du corps professoral) Gary Gray, est ravi de cela parce qu'il dit que vous pouvez voir ces failles dans la Vallée de la Mort et le nord de la Californie, mais vous ne pouvez jamais les voir complètement parce que les défauts continuent de se cacher. Vous ne pouvez pas voir à quelle profondeur ils vont ou comment les zones de faille changent ou comment elles sont associées à d'autres failles.
"Mais un ensemble de données 3D, c'est comme avoir une IRM, " dit-elle. " Nous pouvons le couper en deux comme nous le voulons. Cela me rend heureux que ce soit le premier article à sortir des données de la Galice et le fait que nous puissions voir des choses que personne d'autre ne pouvait voir auparavant."
