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Un tremblement de terre est généralement considéré comme étant causé par une rupture le long d'une faille qui est transmise vers l'extérieur à partir de son point d'origine dans un uniforme, modèle prévisible. Bien sûr, étant donné la complexité des milieux où se produisent typiquement ces ruptures, la réalité est souvent beaucoup plus compliquée.
Dans une nouvelle étude publiée dans Rapports scientifiques , une équipe de recherche dirigée par l'Université de Tsukuba a développé une nouvelle méthode pour modéliser les détails des processus complexes de rupture sismique affectant des systèmes de failles multiples. Ils ont ensuite appliqué cette méthode au séisme de magnitude 7,9 qui a frappé le golfe d'Alaska près de l'île Kodiak le 23 janvier. 2018.
Comme l'explique le co-auteur de l'étude, le professeur Yuji Yagi, "Notre méthode utilise un cadre flexible d'inversion de failles finies avec des contraintes de lissage améliorées. Cette approche nous permet d'analyser les ondes sismiques P et d'estimer les mécanismes focaux et l'évolution de la rupture de séismes géométriquement complexes impliquant la rupture de plusieurs segments de faille."
Sur la base de la répartition des répliques dans la semaine suivant le choc principal du séisme du golfe d'Alaska, cette méthode a été appliquée pour représenter le glissement le long d'un plan horizontal à une profondeur de 33,6 km.
L'étage principal de rupture du séisme, qui a duré 27 secondes, segments de faille affectés orientés à la fois nord-sud et est-ouest.
Résumé de la zone d'étude et résultat. Les panneaux supérieurs résument la carte régionale de la zone d'étude, montrant la limite de la plaque (ligne pointillée), zones de fracture du fond marin (traits pleins), l'épicentre (étoile) du séisme de 2018 dans le golfe d'Alaska et les répliques (points). Le panneau inférieur gauche montre la carte agrandie de notre résultat. Les lignes bleues sont notre estimation des défauts, ainsi que les mouvements de faille indiqués par des flèches. Le panneau inférieur droit montre la distribution spatio-temporelle de la migration de glissement, projeté dans la direction nord-sud. Les rectangles en pointillés mettent en évidence les événements de rupture reconnus par cette étude. Crédit :Université de Tsukuba
"Nos résultats confirment les rapports précédents selon lesquels ce tremblement de terre a rompu un système de failles conjuguées dans une séquence de chocs multiples, " explique le premier auteur de l'étude Shinji Yamashita. " Notre modèle suggère en outre que cette rupture avait tendance à se produire le long des zones faibles du fond marin :des zones de fracture qui s'étendent d'est en ouest, ainsi que des failles de flexion des plaques parallèles aux linéaments magnétiques orientés nord-sud."
Ces caractéristiques ont causé des discontinuités dans la géométrie de la faille qui ont conduit à un comportement de rupture irrégulier. "Nos résultats montrent que la stagnation de la rupture irrégulière à 20 kilomètres au nord de l'épicentre du séisme peut avoir été favorisée par une faille à travers la zone de fracture du fond marin, " explique le professeur adjoint Ryo Okuwaki, co-auteur, "Ils indiquent également un lien de causalité entre l'évolution de la rupture et les caractéristiques bathymétriques préexistantes dans le golfe d'Alaska."
Cette méthode représente une avancée prometteuse dans la modélisation des processus de rupture sismique dans des systèmes de failles complexes basés uniquement sur les ondes sismiques, ce qui peut améliorer la modélisation de la propagation des ondes sismiques et la cartographie des réseaux de failles complexes dans les zones tectoniquement actives.
