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Ruptures sismiques et séismes lents en zones de subduction

Dans une étude récemment publiée dans la revue Science Advances, une équipe de chercheurs français et équatoriens ont mis en évidence les relations entre différents modes de glissement sur la faille de subduction le long de la côte d’Equateur. Cette étude suggère que la prise en compte du faible potentiel sismogène de zones apparemment couplées dans la phase intersismique devrait permettre de caractériser de manière plus fine les zones de rupture des futurs grands séismes.

Ruptures sismiques et séismes lents en zones de subduction

Date de publication : 21/02/2018

Grand Public, Presse, Recherche

Thèmes liés : Risques naturels

En effet, si les plaques tectoniques se déplacent globalement de manière continue (avec une vitesse et une direction homogènes) à leurs frontières, les zones de contact entre plaques empêchent ce mouvement. Le long de cette interface, plusieurs types de glissement peuvent accommoder le mouvement des plaques tectoniques en fonction des paramètres de la zone de faille (couplage, frictions, rôle des fluides…). Certaines parties de la faille glissent de manière stable dans le temps suivant le mouvement global des plaques, tandis que d’autres zones sont bloquées. Les séismes correspondent au glissement rapide de ces dernières, relâchant ainsi les contraintes accumulées.

Mais au sein même des zones sismiques, les réseaux GPS déployés dans les zones de subduction depuis une vingtaine d’années montrent que des glissements asismiques transitoires existent, soit sous forme d’événements spontanés (appelés « séismes lents ») pendant la période séparant les grands séismes, ou sous forme de glissement accéléré immédiatement après les grands séismes (glissement « postsismique »).

Le séisme de Pedernales de magnitude 7.8 qui a eu lieu le 16 avril 2016 le long de la subduction en Équateur a permis d’étudier les relations entre ces différents modes de glissement. Avant le séisme, l’interface apparaît bloquée le long de zones bien définies. Plusieurs séismes lents sont détectés, relâchant sans secousses les contraintes accumulées dans ces zones. Le séisme du 16 avril semble avoir rompu la partie de la zone couplée pour laquelle aucun séisme lent n’a été détecté. Enfin, après le séisme, les zones de séismes lents sont de nouveau activées dans la phase postsismique. L’ensemble de ces observations est synthétisé dans le schéma de la Figure 1.

Cette étude suggère que l’extension spatiale des ruptures sismiques reste confinée dans les zones couplées qui ne subissent pas de séismes lents. Les zones qui glissent par séismes lents gardent un comportement asismique avant et après le séisme. En relâchant régulièrement les contraintes à travers les séismes lents, elles offrent un milieu peu favorable à la propagation de la rupture sismique. Si de nouvelles observations confirment ce résultat pour d’autres zones de subduction, observer en détail les séismes lents permettra d’améliorer considérablement notre capacité à définir des scénarios de futurs séismes.

Schéma des différents glissements le long de la subduction observés en Équateur. Avant le séisme de Pedernales, certaines zones apparaissent bloquées (rouge) alors que la plus grande partie de l’interface est en glissement stable (jaune). Des séismes lents ont lieu dans certaines zones bloquées (vert). Après le séisme, ces mêmes zones présentent un fort glissement post-sismique (pointillés noirs). La zone de rupture du séisme (hachures noires) correspond à la rupture de zones bloquées sans séismes lents.

Réf : F. Rolandone, J.-M. Nocquet, P. A. Mothes, P. Jarrin, M. Vallée, N. Cubas, S. Hernandez, M. Plain, S. Vaca, Y. Font, Areas prone to slow slip events impede earthquake rupture propagation and promote afterslip. Sci. Adv. 4, eaao6596 (2018). http://advances.sciencemag.org/content/4/1/eaao6596

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