Figure : instantanés de l'évolution du glissement dans une vue cartographique. Les contours de couleur indiquent le taux de glissement. Les traces de ruptures de surface sont représentées par des lignes rouges. L'heure à laquelle chaque instantané a été pris est indiquée en haut à gauche de chaque panneau. La figure montre que le front de rupture s'est propagé de l'épicentre (étoile) vers le sud. Une stagnation de la zone glissante est visible au Bend 1 à 6 s, suivi d'une progression dans le virage 2 à 27 s. La décélération et l'accélération transitoires de la rupture sont illustrées par la locomotion de l'Inchworm. Crédit :Université de Tsukuba
Les tremblements de terre sont souvent imaginés comme provenant d'un seul point où les ondes sismiques sont les plus fortes, l'hypocentre souterrain ou l'épicentre à la surface de la Terre, avec de l'énergie sismique rayonnant vers l'extérieur dans un motif circulaire. Mais ce modèle simplifié ne tient pas compte de la géométrie complexe des systèmes de failles réels où se produisent les séismes. La situation réelle peut être beaucoup plus complexe et plus intéressante. Dans certains cas remarquables, un phénomène appelé rupture de "super cisaillement" peut se produire, où la rupture sismique se propage le long de la faille à une vitesse plus rapide que les ondes sismiques elles-mêmes ne peuvent se déplacer - un processus analogue à un bang sonique.
Dans une nouvelle étude publiée dans Lettres des sciences de la Terre et des planètes , des chercheurs de l'Université de Tsukuba ont enquêté sur un cas de rupture de super cisaillement, le séisme de Palu en 2018 (magnitude moment :7,6) à Sulawesi, Indonésie, et sa relation avec la géométrie complexe du système de failles.
Le professeur Yuji Yagi, co-auteur de l'étude, explique :"Nous avons utilisé des données d'ondes télésismiques observées à l'échelle mondiale et effectué une inversion de faille finie pour résoudre simultanément l'évolution spatio-temporelle du glissement et la géométrie complexe de la faille."
Les résultats de cette analyse ont montré que la propagation de la rupture de supercisaillement de la faille Palu-Koro vers le sud à partir de l'épicentre du séisme était soutenue par un schéma de retard répété et d'avancée du glissement le long de la faille, associée à la géométrie complexe du système de failles. Zones avec des taux de glissement particulièrement élevés, appelés « plaques glissantes », " ont été identifiés à proximité de l'épicentre ainsi que 60, 100, et à 135 km au sud de l'épicentre. En outre, trois épisodes distincts de rupture après le processus initié ont été distingués, avec des retards dans l'avancement des plaques glissantes entre eux.
Le traçage de la rupture de surface du séisme a montré deux coudes majeurs dans la faille sismique, 10-25 km au sud de l'épicentre et 100-110 km au sud de l'épicentre. La rupture de supercisaillement a persisté le long de cette faille géométriquement complexe.
L'auteur principal, le professeur Ryo Okuwaki, a déclaré :"Notre étude montre que la complexité géométrique d'une faille peut influencer de manière significative la vitesse de propagation de la rupture. Notre modèle du séisme de Palu en 2018 montre un schéma en zigzag de décélération et d'accélération du glissement associé aux courbures de la faille, que nous avons nommé évolution du glissement semblable à celle d'un ver de l'aile. Nous proposons que la complexité géométrique d'un système de failles peut favoriser la rupture persistante en super cisaillement, amélioré par une évolution répétée du glissement semblable à celle d'un ver de terre."
Ces résultats peuvent avoir des implications importantes concernant l'évaluation des impacts futurs des tremblements de terre et des catastrophes connexes. Par exemple, les auteurs suggèrent que la plaque glissante qu'ils ont détectée sous la baie de Palu pourrait avoir contribué à la génération du tsunami de Palu en 2018, qui a ajouté à la dévastation du tremblement de terre.
