La ligne grise dans la roche, courant du premier plan sous le rocher vers les montagnes, est l'une des zones de cisaillement de la zone d'étude. Crédit :Lucy Campbell
Une importante étude internationale a apporté un nouvel éclairage sur les mécanismes par lesquels les séismes se déclenchent jusqu'à 40 km sous la surface de la terre.
Bien que de tels tremblements de terre soient inhabituels, parce que les roches à ces profondeurs devraient fluer lentement et de manière sismique, ils représentent environ 30 pour cent de l'activité sismique intracontinentale. Des exemples récents incluent une proportion importante de sismicité dans l'Himalaya ainsi que des répliques associées au tremblement de terre de Bhuj en 2001 en Inde.
Cependant, très peu est actuellement connu sur ce qui les cause, en grande partie en raison du fait que tous les effets sont normalement cachés profondément sous terre.
L'étude en cours, Publié dans Communication Nature et financé par le Natural Environment Research Council, ont cherché à comprendre comment de tels séismes profonds peuvent être générés.
Ils ont montré que les ruptures sismiques peuvent être favorisées par l'interaction de différentes zones de cisaillement qui rampent lentement et de manière sismique. Cette interaction charge les blocs adjacents de roches rigides dans la croûte profonde, jusqu'à ce qu'ils ne puissent plus supporter le stress croissant, et des tremblements de terre générant des claquements.
Mettant l'accent sur les observations de réseaux assez complexes créés par des failles sismiques, ils suggèrent que ce contexte est caractérisé par la répétition de cycles de déformation, avec un fluage lent à long terme sur les zones de cisaillement ponctué de séismes épisodiques.
Bien qu'il ne s'agisse que d'une composante transitoire de ces cycles de déformation, les tremblements de terre libèrent une proportion importante du stress accumulé dans la région.
La recherche a été menée par l'Université de Plymouth (Royaume-Uni) et l'Université d'Oslo (Norvège), avec des scientifiques effectuant des observations géologiques de structures sismiques dans les roches de la croûte inférieure exhumées des îles Lofoten.
Les scientifiques du projet dans les îles Lofoton montré dans une image du film Pseudotachylyte. Crédit :Heidi Morstang, Université de Plymouth
La région abrite l'une des rares grandes sections bien exposées de la croûte continentale inférieure exhumée dans le monde, exposés lors de l'ouverture de l'océan Atlantique Nord.
Les scientifiques ont passé plusieurs mois dans la région, la réalisation d'une analyse détaillée de la roche exposée et en particulier des pseudotachylytes vierges (fonte solidifiée produite lors du glissement sismique considéré comme « séisme fossile ») qui décorent des ensembles de failles reliant des zones de cisaillement adjacentes ou sécantes.
Ils ont également collecté des échantillons de la région qui ont ensuite été analysés à l'aide d'une technologie de pointe au Plymouth Electron Microscopy Centre de l'Université.
Auteur principal Dr Lucy Campbell, Chercheur post-doctoral à l'Université de Plymouth, mentionné:
« Les îles Lofoten offrent un endroit presque unique pour examiner l'impact des tremblements de terre dans la croûte inférieure. Mais en examinant des sections de roche exposée de moins de 15 mètres de large, nous avons pu voir des exemples de déformations rocheuses à formation lente agissant pour déclencher des tremblements de terre générés jusqu'à 30 km sous la surface. Le modèle que nous avons maintenant développé fournit une nouvelle explication des causes et des effets de ces tremblements de terre qui pourrait être appliquée à de nombreux endroits où ils se produisent. »
Chef de projet Dr Luca Menegon, Professeur agrégé à l'Université de Plymouth et à l'Université d'Oslo, ajoutée:
"Les tremblements de terre profonds peuvent être aussi destructeurs que ceux qui se nucléent plus près de la surface de la Terre. Ils se produisent souvent dans des zones très peuplées à l'intérieur des continents, comme en Asie centrale par exemple. Mais alors que l'on en sait beaucoup sur les causes de l'activité sismique dans la croûte supérieure, nous en savons beaucoup moins sur celles qui se produisent plus bas. Cette étude nous donne un aperçu fascinant de ce qui se passe profondément sous la surface de la Terre, et notre défi est maintenant de faire avancer cette recherche et de voir si nous pouvons l'utiliser pour sensibiliser les communautés à risque aux dangers posés par une telle activité. »
