De nouvelles recherches près d'Uluru dans le centre aride de l'Australie montrent que des structures rocheuses formées au plus profond de l'ancien supercontinent Gondwana contrôlaient les voies de rupture de l'un des plus grands tremblements de terre modernes d'Australie.

Des études sismologiques et géologiques menées par des chercheurs de l'Université de Melbourne montrent que le séisme de magnitude 6,0 de Petermann en 2016 a produit une rupture de surface de 21 km qui a bouleversé le paysage. Les dimensions et le glissement du plan de faille ont été guidés par des zones de roches faibles qui se sont formées il y a plus de 500 millions d'années.

La rupture inhabituellement longue et lisse produite par ce tremblement de terre a d'abord intrigué les scientifiques, car les anciens cratons typiquement australiens ont tendance à accueillir des tremblements de terre plus courts et plus violents avec des déplacements plus importants à cette magnitude.

« Nous avons constaté que dans les régions où des roches plus faibles sont présentes, les tremblements de terre peuvent rompre des failles à faible frottement, " a déclaré le chercheur de l'Université de Melbourne, Dr Januka Attanayake.

"Cela signifie que les propriétés structurelles des roches obtenues à partir de la cartographie géologique peuvent nous aider à prévoir la géométrie et les distributions de glissement possibles des futurs séismes, qui nous permettent in fine de mieux comprendre l'aléa sismique posé par nos nombreuses failles potentiellement actives.

"L'Australie subit régulièrement des tremblements de terre de cette magnitude qui pourraient, si situé à proximité de nos centres urbains, créer des dommages catastrophiques similaires à ceux subis lors du séisme mortel de magnitude 6,2 à Christchurch en 2011 en Nouvelle-Zélande. Heureusement, la plupart de ces tremblements de terre en Australie se sont produits dans des régions éloignées."

Les chaînes Petermann, s'étendant sur 320 km du centre-est de l'Australie-Occidentale jusqu'à l'angle sud-ouest du Territoire du Nord, a commencé à se former il y a environ 600 millions d'années lorsqu'un événement de construction de montagnes intracontinentales australiennes appelé orogenèse de Petermann s'est produit.

Le Dr Attanayake a déclaré que les données sismiques et géologiques recueillies lors de l'enquête en champ proche du tremblement de terre de Petermann il y a quatre ans par une équipe de recherche comprenant le Dr Tamarah King, Professeur agrégé Mark Quigley, Gary Gibson, et Abe Jones de la School of Earth Sciences ont aidé à déterminer que les couches rocheuses faibles incrustées dans la croûte solide peuvent avoir joué un rôle dans le déclenchement du rare tremblement de terre.

Malgré une importante tempête du désert qui a gravement entravé le travail sur le terrain, les géologues ont parcouru le terrain à la recherche de preuves d'une rupture de surface, aussi bien à pied qu'à l'aide d'un drone, qu'ils ont finalement localisé deux semaines après le début de leur travail sur le terrain. Les chercheurs ont ainsi pu cartographier en détail la déformation associée à une trace longue de 21 kilomètres d'une rupture de surface, le long duquel le sol s'était soulevé avec un déplacement vertical maximal d'un mètre.

Les sismologues ont rapidement déployé des sismomètres à large bande pour détecter et localiser les répliques qui fournissent des informations indépendantes pour estimer la géométrie du plan de faille qui s'est rompu.

Le Dr Attanayake a déclaré :« Le tremblement de terre de Petermann est un exemple rare où nous avons pu lier des tremblements de terre à une structure géologique préexistante en combinant la modélisation sismologique et la cartographie géologique du terrain.

"Avec cette idée de ce qui a causé la vieillesse de l'Australie centrale, fort, et la croûte cratonique froide pour briser et produire ce séisme important, les données sismiques et géologiques pourraient nous aider à déduire les géométries possibles des plans de failles présents sous nos centres urbains et à prévoir l'aléa sismique."