Les scientifiques de l'Université Rice ont étudié comment la densité de la microsismicité, ou de petits tremblements, liés à la structure sismique du nord-ouest du Pacifique aux États-Unis. Les lignes rouges dans le graphique de gauche correspondent aux coupes transversales du nord de Washington (en haut), centre de l'Oregon (au milieu), et le nord de la Californie (en bas). Les chercheurs ont déterminé qu'il existe une forte corrélation entre la densité des tremblements et les sédiments sous-jacents (matière brune dans les graphiques à droite). Les fluides qui se dégagent de la dalle descendante sont concentrés dans ces sédiments et conduisent à des vitesses sismiques très lentes dans la région. Crédit :Jonathan Delph/Université Rice
Les tremblements de terre sont si petits et si profonds que quelqu'un se tenant à Seattle ne les ressentirait jamais. En réalité, jusqu'au début des années 2000, personne ne savait qu'ils s'étaient produits. Maintenant, Des scientifiques de l'Université Rice ont découvert des détails sur la structure de la Terre où ces minuscules tremblements se produisent.
Le chercheur postdoctoral et sismologue de Rice Jonathan Delph et les scientifiques de la Terre Fenglin Niu et Alan Levander plaident en faveur de l'incursion de fluide liée au glissement profondément à l'intérieur de la marge Cascadia au large de la côte nord-ouest du Pacifique.
Leur papier, qui apparaît dans la revue American Geophysical Union G Lettres de recherche éophysique , relie les fluides s'échappant de la subduction profonde aux secousses fréquentes qui, selon Delph, se produisent au ralenti par rapport au soudain, violentes secousses parfois ressenties par les Californiens du Sud à l'extrémité sud de la côte ouest.
"Ce ne sont pas gros, des événements instantanés comme un tremblement de terre typique, " a déclaré Delph. " Ils sont sismiquement petits, mais il y en a beaucoup et ils font partie du type de tremblement de terre à glissement lent qui peut durer des semaines au lieu de quelques secondes."
L'article de Delph est le premier à montrer les variations dans l'échelle et l'étendue des fluides provenant de la déshydratation des minéraux et leur lien avec ces tremblements de terre à faible vitesse. "Nous sommes enfin au point où nous pouvons aborder la quantité incroyable de recherches qui ont été effectuées dans le nord-ouest du Pacifique et essayer de tout rassembler, " Il a dit. " Le résultat est une meilleure compréhension de la façon dont la structure de vitesse sismique de la marge se rapporte à d'autres observations géologiques et tectoniques. "
La plaque nord-américaine et la plaque Juan de Fuca, un petit vestige d'une plaque tectonique beaucoup plus grande qui s'enfonçait sous l'Amérique du Nord, rendez-vous dans la zone de subduction de Cascadia, qui s'étend de la côte nord de la Californie jusqu'au Canada. Alors que la plaque Juan de Fuca se déplace vers le nord-est, il s'enfonce sous la plaque nord-américaine.
Le chercheur postdoctoral de l'Université Rice, Jonathan Delph, a dirigé une étude qui a révélé des preuves d'une fuite d'eau lors de la subduction et de l'infiltration de matériaux sédimentaires liés à de petits tremblements qui se produisent sous le nord-ouest du Pacifique des États-Unis. Crédit :Université Rice
Delph a déclaré que les fluides libérés par les minéraux lorsqu'ils se réchauffent à des profondeurs de 30 à 80 kilomètres se propagent vers le haut le long de la limite des plaques dans les parties nord et sud de la marge, et se retrouvent piégés dans les sédiments qui s'enfoncent sous la marge de Cascadia.
"Ce matériau sédimentaire sous-jacent est collé au fond de la plaque nord-américaine, " at-il dit. "Cela peut permettre aux fluides de s'infiltrer. On ne sait pas pourquoi, exactement, mais elle est bien corrélée avec les variations spatiales de la densité de tremor que nous observons. Nous commençons à comprendre la structure de la marge où ces secousses sont plus répandues."
Les recherches de Delph sont basées sur de vastes enregistrements sismiques rassemblés au fil des décennies et hébergés dans le référentiel de données sismiques IRIS soutenu par la National Science Foundation, une collaboration institutionnelle pour mettre les données sismiques à la disposition du public.
"Nous ne savions pas que ces tremblements existaient avant le début des années 2000, quand ils étaient corrélés avec de petits changements dans la direction des stations GPS en surface, " at-il dit. "Ils sont extrêmement difficiles à repérer. Essentiellement, ils ne ressemblent pas à des tremblements de terre. Ils ressemblent à des périodes de bruit plus élevé sur les sismomètres.
"Nous avions besoin de mesures GPS et sismométriques de haute précision pour voir que ces tremblements accompagnent les changements de mouvement du GPS, " a déclaré Delph. "Nous savons d'après les enregistrements GPS que certaines parties de la côte nord-ouest du Pacifique changent de direction sur une période de plusieurs semaines. Cela est en corrélation avec les signaux de «tremblement» à haut bruit que nous voyons dans les sismomètres. Nous appelons ces événements à glissement lent parce qu'ils glissent beaucoup plus longtemps que les tremblements de terre traditionnels, à des vitesses beaucoup plus lentes."
Il a dit que le phénomène n'est pas présent dans toutes les zones de subduction. « Ce processus est assez limité à ce que nous appelons des « zones de subduction chaudes », ' où la plaque de subduction est relativement jeune et donc chaude, " Delph a déclaré. "Cela permet aux minéraux qui transportent l'eau de se déshydrater à des profondeurs moindres.
"Dans les zones de subduction "plus froides", comme le centre du Chili ou la région du Tohoku au Japon, on ne voit pas autant ces tremblements, et nous pensons que c'est parce que les minéraux ne libèrent pas leur eau jusqu'à ce qu'ils soient à de plus grandes profondeurs, " dit-il. " La zone de subduction de Cascadia semble se comporter assez différemment de ces zones de subduction plus froides, qui génèrent de grands tremblements de terre plus fréquemment que Cascadia. Cela pourrait être lié d'une certaine manière à ces tremblements de terre à glissement lent, qui peuvent libérer autant d'énergie qu'un séisme de magnitude 7 sur leur durée. C'est un domaine de recherche permanent."
