Des chercheurs de l'Université des sciences et technologies de Chine ont mené une étude sur la faille de Tanlu, la plus grande faille de décrochement de l'est de la Chine, démontrant que les contraintes fractales auto-similaires sont plus appropriées pour caractériser les sources des scénarios de tremblements de terre. Leur article est publié dans la revue Science China Earth Sciences. .

L'étude s'est concentrée sur le segment Xinyi-Sihong de la faille Tanlu, une zone connue pour potentiellement subir un séisme de M7,5. L'hypocentre a été placé à près de 10 km de profondeur autour de Suqian, où un contraste notable entre les vitesses élevées et faibles indique un point de nucléation potentiel. L'équipe a efficacement limité la longueur et la largeur de rupture de faille conformément aux lois d'échelle qui régissent les grands tremblements de terre.

Pour mieux comprendre le processus physique de couplage de la propagation de la rupture avec l'hétérogénéité des contraintes, les chercheurs ont simulé le processus de rupture du scénario sismique en utilisant la méthode des différences finies. Une contrainte normale de fond dépendant de la profondeur est incorporée. Ils ont utilisé la perturbation de contrainte fractale auto-similaire pour caractériser l'hétérogénéité des contraintes dans la direction de frappe de la faille.

Par rapport au modèle de contrainte uniforme horizontale, les chercheurs ont montré que la fonction temps source du modèle de contrainte uniforme horizontale ressemble beaucoup à celle du modèle Haskell. Cependant, le modèle de contraintes auto-similaires s'aligne plus étroitement sur ceux observés lors de tremblements de terre réels.

Les simulations de rupture dynamique ont fourni un aperçu de la manière dont diverses conditions de contraintes influencent le comportement à la rupture et le mouvement du sol. Notamment, le modèle de contrainte auto-similaire, qui intègre une longueur caractéristique plus courte, suggère une contrainte initiale plus grossière et une distribution de glissement plus hétérogène.

Au nord de l'épicentre près de Suqian, les modèles prédisent des vibrations plus intenses en raison de la zone à faible vitesse proche et des taux de glissement élevés sur la faille. Cette zone est située dans la zone d'intensité de 9 degrés, ce qui souligne l'importance d'une préparation ciblée aux tremblements de terre et du renforcement des capacités de résistance.

L’étude souligne l’importance du couplage des contraintes fractales auto-similaires dans les simulations de scénarios de tremblements de terre. En faisant progresser notre compréhension de l'effet d'hétérogénéité des contraintes dans la propagation des ruptures sismiques et les mouvements du sol, les scientifiques peuvent fournir de meilleures lignes directrices pour le développement des infrastructures et les stratégies de préparation aux catastrophes.