Dans les zones de failles complexes, plusieurs défauts apparemment déconnectés peuvent potentiellement se rompre à la fois, augmentant le risque d'un grand tremblement de terre destructeur. Les tremblements de terre récents, y compris les Landers de 1992, Les tremblements de terre de la mine Hector en 1999 et de Ridgecrest en 2019 en Californie, entre autres, rompu de cette façon. Mais comment les sismologues peuvent-ils prédire si des segments de faille individuels pourraient être connectés et se rompre ensemble lors d'un événement sismique ?
Une façon pourrait être de rechercher des indices indiquant que les segments sont connectés sous la surface, selon David Oglesby, chercheur à l'Université de Californie, Bord de rivière. Son étude publiée dans le Bulletin de la Société sismologique d'Amérique suggère que le modèle de distributions de glissement sur les segments de faille peut indiquer si les segments séparés par un espace à la surface sont connectés à quelques kilomètres de la surface de la terre.
Et dans un deuxième article publié dans BSSA, Hui Wang de l'administration sismique chinoise et ses collègues concluent qu'une rupture le long d'une faille de franchissement, où des segments de faille parallèles se chevauchent dans le sens d'une rupture, pourrait être en mesure de "sauter" par-dessus un espace plus large entre les segments de faille qu'on ne le pensait auparavant.
Dans les deux cas, faire le lien entre les segments de faille pourrait avoir un impact significatif sur l'évaluation des risques sismiques pour une région. « La longueur de rupture maximale potentielle, d'où la magnitude maximale [d'un séisme], est un paramètre important pour évaluer les risques sismiques, " a déclaré Mian Liu de l'Université du Missouri-Columbia, un co-auteur de l'étude Wang.
"Les détails de la connectivité peuvent avoir une influence déterminante sur le fait que vous obteniez un gros tremblement de terre qui saute à travers ce qui semble être plusieurs segments de faille ou un petit tremblement de terre qui reste sur un petit segment, " a déclaré Oglesby.
Oglesby a commencé à réfléchir à ce problème de discernement des connexions en profondeur après une conférence où l'un des orateurs a suggéré que les failles complètement déconnectées auraient des modèles de glissement différents de ceux des failles connectées en profondeur. Modélisation qui a examiné la distribution des glissements—au sens large, où le glissement se produit le long d'une faille - peut être utile, il pensait.
Dans sa modélisation dynamique 3D de rupture de segments de faille déconnectés par des lacunes, Oglesby a examiné en particulier la rapidité avec laquelle le glissement se désintègre à zéro au bord d'un segment de faille à la surface. Est-ce que la quantité de glissement diminue progressivement vers zéro au bord, ou diminue-t-il rapidement à zéro ?
Les modèles suggèrent que « toutes choses étant égales, si une faille semble déconnectée en surface mais est connectée à une profondeur relativement faible, alors typiquement le glissement décroîtra très rapidement jusqu'à zéro au bord du segment de faille, " a déclaré Oglesby.
Une faible profondeur dans ce cas signifie que les segments sont connectés à environ 1 à 2 kilomètres (0,6 à 1,2 miles) sous la surface, il a noté. Si le défaut reste complètement déconnecté ou est connecté à plus de 1 à 2 kilomètres, "alors le glissement ne décroîtra pas jusqu'à zéro aussi rapidement au bord du segment de faille de surface, " Oglesby a expliqué, puisque la connexion plus profonde est trop éloignée pour avoir un effet important sur la distribution du glissement de surface.
Oglesby a souligné que ses modèles sont simplifiés, et ne pas tenir compte d'autres facteurs tels que la contrainte et la déformation élevées et la rupture potentielle de la roche autour des bords des segments de faille. "Et juste parce que vous obtenez cette décomposition rapide, cela ne veut pas nécessairement dire qu'[une faille] est connectée en profondeur, " il a noté. " Il y a beaucoup de facteurs qui affectent le glissement de faute. C'est un indice, mais pas une arme fumante."
Dans leur étude de modélisation, Wang et ses collègues ont examiné de plus près les facteurs susceptibles d'influencer le saut d'une rupture entre des segments de faille parallèles dans un système de saut. Ils ont été motivés par des événements tels que la magnitude 7,8 Kaikoura de 2016, Nouvelle-Zélande, tremblement de terre, où la rupture a sauté entre des segments de faille presque parallèles distants de 15 à 20 kilomètres.
Les chercheurs ont découvert qu'en incluant les effets de fond des changements de stress dans une étape, les ruptures pourraient sauter sur un espace plus large que les 5 kilomètres (environ 3,1 miles) prédits par certaines études antérieures.
Les modèles de Wang et de ses collègues suggèrent plutôt qu'une rupture peut sauter de plus de 15 kilomètres (9,3 miles) lors d'un pas de libération ou d'extension, ou 7 kilomètres (4,3 miles) dans une faille de retenue ou de franchissement compressif.
Leurs modèles combinent des données sur les changements de contraintes tectoniques à long terme avec les changements de contraintes prédits par les modèles de rupture dynamique des failles, fournissant une image plus complète des changements de contrainte le long d'une faille sur une échelle de temps de plusieurs millions d'années et de quelques secondes. « Nous avons réalisé que nous devions faire le pont entre ces différents modèles de pannes pour mieux comprendre la mécanique des pannes, " dit Liu.
Liu a également averti que leurs modèles ne mesurent qu'un aspect de la géométrie complexe des failles. « Bien que de nombreux facteurs puissent contribuer à la propagation de la rupture à travers les enjambées, la largeur de marche est peut-être l'une des plus faciles à mesurer, J'espère donc que nos résultats conduiront à plus d'études et à une meilleure compréhension des systèmes de failles complexes."
