Des décennies après que deux grands tremblements de terre ont secoué le désert de Mojave en Californie, la découverte de nouvelles caractéristiques de déplacement post-séisme a incité les chercheurs de KAUST à mettre à jour le modèle existant pour cette région sujette aux tremblements de terre. Leurs découvertes soutiennent un modèle de "crème brûlée" mince dans lequel la force réside dans la croûte supérieure, tandis que la croûte inférieure présente plus de ductilité au fil du temps qu'on ne le pensait auparavant.

Pour comprendre comment la lithosphère terrestre, comprenant la croûte et le manteau supérieur, se comporte dans les cycles sismiques (avant, pendant et après les tremblements de terre) au fil du temps, les scientifiques doivent déterminer comment la force est distribuée dans les couches rocheuses de la lithosphère.

« Par la force, nous voulons dire combien de force les roches peuvent supporter au fil du temps, " dit Shaozhuo Liu, un post-doctorant qui a travaillé sur le projet avec Sigurjón Jónsson de KAUST, avec des chercheurs californiens. "Nous nous intéressons à la rhéologie - comment les roches se comportent et " s'écoulent " lorsque des forces leur sont appliquées. "

La survenue de tremblements de terre, l'évolution des zones de failles, et la topographie résultante est dictée par la façon dont les roches lithosphériques réagissent aux forces.

"Étant donné que la majorité des roches lithosphériques sont situées à plusieurs kilomètres sous la surface, nous ne pouvons pas observer directement comment ils réagissent, " dit Liu. " Construire des modèles rhéologiques basés sur des observations recueillies à la surface est la meilleure alternative. "

Après les deux tremblements de terre de Mojave, les déplacements induits par les tremblements de terre à la surface ont été largement étudiés. Les modèles précédents privilégiaient une croûte solide (à la fois la croûte supérieure et inférieure) et un manteau supérieur à faible viscosité. Cependant, les déplacements post-séisme nouvellement déterminés ont duré plus longtemps que prévu, suggérant que les processus physiques dans la croûte inférieure étaient plus actifs qu'on ne le pensait auparavant.

« En nous appuyant sur nos travaux sur ces caractéristiques de déplacement en 2015, " dit Liu, "notre étude actuelle a cherché à clarifier les processus dominants qui produiraient de telles caractéristiques."

Leurs conclusions suggèrent que, après environ deux ans de glissement continu à la fois sur et en dessous des ruptures d'origine, les décennies suivantes ont vu la relaxation viscoélastique induite par le tremblement de terre comme le processus physique dominant dans la croûte inférieure et le manteau supérieur. L'équipe a montré que la viscosité de la croûte inférieure est environ cinq fois inférieure à ce que l'on pensait auparavant et à peine supérieure à celle du manteau supérieur; C'est, la croûte inférieure semble être plus faible que prévu, soutenant un modèle de « crème brûlée » à peau fine pour la région.

« Revisiter des sites bien étudiés a le potentiel de fournir de nouvelles informations sur la rhéologie lithosphérique, ", dit Jónsson. "Ces connaissances aideront à évaluer les risques régionaux pour les territoires très peuplés sujets aux tremblements de terre comme la Californie."