Les zones de failles jouent un rôle clé dans la formation de la déformation de la croûte terrestre. Toutes ces zones contiennent des fluides, qui influencent fortement la propagation des tremblements de terre. Dans un article publié aujourd'hui dans Communication Nature , Chiara Cornelio, un doctorat étudiant au Laboratoire de Mécanique Expérimentale des Roches (LEMR) de l'EPFL, montre comment la viscosité de ces fluides affecte directement l'intensité d'un séisme. Après avoir effectué une série de tests et de simulations en laboratoire, Cornelio a développé un modèle physique pour calculer avec précision des variables telles que la quantité d'énergie dont un tremblement de terre a besoin pour se propager et, donc, sa force - en fonction de la viscosité des fluides souterrains.

L'étude faisait partie d'une recherche plus large sur les projets d'énergie géothermique, lequel, comme d'autres activités souterraines, peut déclencher des tremblements de terre - un processus connu sous le nom de sismicité induite, par opposition à la sismicité naturelle, dans lequel les tremblements de terre se produisent sans intervention humaine.

« Les projets d'exploration du sous-sol tels que la géothermie, les puits d'injection et l'exploitation minière impliquent tous l'injection de fluides sous pression dans les fractures de la roche, " explique Cornelio. " Des études comme celle-ci montrent à quel point une meilleure compréhension des propriétés et des effets des fluides est vitale pour prévenir ou atténuer les séismes induits. Les entreprises doivent tenir compte de ces propriétés dans leur réflexion, plutôt que de se concentrer uniquement sur des considérations de volume et de pression."

Comme du savon

Cornelio a mené 36 expériences, simuler des séismes d'intensité variable, et se propageant à des vitesses différentes, en granit ou en marbre, avec des fluides de quatre viscosités différentes. Ses découvertes ont démontré une corrélation claire entre la viscosité du fluide et l'intensité du séisme.

"Imaginez ces fluides fonctionnant comme du savon, réduire la friction entre vos mains lorsque vous les lavez, ou comme l'huile que vous vaporisez sur les pièces mécaniques pour les remettre en mouvement, " explique Marie Violay, un professeur assistant et le responsable du LEMR. "De plus, les tremblements de terre naturels produisent de la chaleur lorsque les deux plaques se frottent. Cette chaleur fait fondre la roche, créant un film lubrifiant qui fait glisser le défaut encore plus loin. Notre étude nous donne également une image plus claire du fonctionnement de ce processus naturel. »