Une faille auto-réparatrice a été découverte après seulement quelques heures ; le risque de séisme augmente de manière imprévisible.

động đất - Ảnh 1. — Une étude récemment publiée montre que les failles souterraines profondes peuvent se refermer étonnamment vite, quelques heures seulement après un séisme lent. - Photo : SciTechDaily.com

Une nouvelle étude montre que les failles souterraines profondes peuvent « guérir » en quelques heures seulement après des glissements lents – suffisamment rapidement pour modifier complètement la façon dont l'énergie s'accumule et se libère avant qu'un séisme ne se produise.

Des recherches menées par l'Université de Californie à Davis, publiées le 19 novembre dans la revue Science Advances, montrent que des minéraux comme le quartz peuvent se réparer au niveau microscopique sous des pressions et des températures extrêmement élevées, permettant ainsi aux fractures de retrouver leur solidité en quelques heures seulement.

D'après la professeure Amanda Thomas, les résultats expérimentaux montrent que les failles fonctionnent comme un système d'auto-réparation. Après chaque glissement lent, les fragments de roche peuvent se reconnecter rapidement, permettant ainsi à la contrainte de continuer à s'accumuler et pouvant potentiellement engendrer des séismes plus importants à l'avenir.

Auparavant, les scientifiques pensaient que les failles mettaient très longtemps à retrouver leur cohésion. Cependant, les nouvelles découvertes montrent que la récupération est si rapide que même de faibles variations dues aux forces de marée de la Lune et du Soleil peuvent déclencher de nouveaux mouvements.

Pour tester ce mécanisme, l'équipe de Thomas et le professeur de géochimie James Watkins ont recréé des conditions simulant l'environnement des profondeurs de la croûte terrestre. De la poudre de quartz a été comprimée dans des cylindres d'argent sous une pression de 1 gigapascal et à une température de 500 degrés Celsius. Après ce traitement thermique, les échantillons ont été examinés par ultrasons et microscopie électronique.

Les résultats ont montré que les particules minérales brisées commençaient à se souder entre elles. La nouvelle liaison a généré une résistance importante après seulement 6 à 24 heures, selon un mécanisme d'action similaire à celui des colles instantanées.

La recompression des failles pourrait jouer un rôle clé dans de nombreux systèmes géologiques, non seulement dans les zones de subduction profondes, mais aussi dans les failles superficielles proches de la surface où se produisent les grands séismes. Ce facteur a longtemps été largement négligé dans les modèles de prédiction sismique, alors même qu'il peut déterminer la vitesse d'accumulation des contraintes et la fréquence des séismes, explique le professeur Thomas.

Cette étude approfondit également la compréhension des événements de glissement lent, notamment dans la zone de subduction de Cascadia, dans le nord-ouest du Pacifique , où les mouvements peuvent durer de quelques jours à plusieurs mois. Les failles de cette zone présentent la capacité de reprendre le glissement après seulement quelques heures ou quelques jours, ce qui suggère une relaxation rapide des contraintes.

Selon les scientifiques, la capacité de guérison microscopique entre les particules minérales peut créer des effets d'entraînement à l'échelle de centaines de kilomètres, c'est-à-dire à l'échelle des grands séismes.

Cela signifie que de très faibles variations dans le sol, dans la cohésion entre les grains de quartz, peuvent encore influencer la manière dont une faille accumule ou libère de l'énergie au fil du temps. Si la cohésion est rétablie rapidement, la faille peut retrouver une « solidité » plus importante, ce qui entraîne une compression continue de l'énergie au lieu d'une libération progressive par de petits mouvements.

À l'inverse, dans certaines conditions, cette auto-réparation peut également modifier le rythme de glissement lent, influençant le moment et la manière dont les contraintes se propagent dans la croûte terrestre.

C’est pourquoi les scientifiques affirment que la compréhension du processus microscopique d’auto-réparation permet non seulement d’expliquer le comportement inhabituel du glissement lent, mais est également essentielle pour prédire avec plus de précision le risque sismique dans les régions comportant des zones de subduction actives.

Événement de glissement lent (SSE)

Il s'agit d'une forme très lente de mouvement sismique qui ne provoque pas les fortes secousses d'un tremblement de terre. Au lieu de libérer de l'énergie en quelques secondes, un glissement lent dure plusieurs jours, voire plusieurs mois. Les plaques tectoniques ne se déplacent que de quelques centimètres, mais cela suffit à accumuler et à ajuster les contraintes dans la croûte terrestre.

Ces événements sont importants car ils peuvent signaler des changements dans les contraintes des failles, pouvant même avoir des implications sur la probabilité de futurs séismes majeurs.

Zone de subduction

Il s'agit de la limite où une plaque océanique glisse sous une plaque continentale. Lorsque la plaque s'enfonce dans le manteau terrestre, elle génère une chaleur et une pression considérables. C'est la région la plus sismiquement active de la planète, où se produisent à la fois des séismes lents et de puissants tremblements de terre.

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