Les zones de subduction, où une plaque de plaque océanique est poussée sous une autre plaque tectonique vers le bas dans le manteau, provoquent les tremblements de terre les plus importants et les plus destructeurs au monde. La reconstruction de la géométrie et des conditions de contraintes des dalles subductées au niveau des zones de subduction est cruciale pour comprendre et se préparer aux séismes majeurs. Cependant, les énormes profondeurs de ces dalles rendent cela difficile – les sismologues s’appuient principalement sur les rares fenêtres dans ces dalles profondément enfouies fournies par les tremblements de terre rares mais forts, appelés tremblements de terre intra-dalle, qui se produisent en leur sein.
Dans une nouvelle étude publiée dans Lettres de recherche géophysique, une équipe de recherche dirigée par l’Université de Tsukuba a utilisé des données sismiques générées par un séisme de magnitude 7,3 qui s’est produit au large de la pointe nord-est de l’île du Nord de la Nouvelle-Zélande le 4 mars 2021, détectées par des sismomètres du monde entier, pour étudier la géométrie particulièrement inhabituelle et états de contrainte de la dalle subductée profondément sous la surface dans cette région.
« Le séisme de 2021 au Cap Est a montré un processus de rupture complexe, probablement en raison de son emplacement à la limite entre la tranchée de Kermadec au nord et la marge de Hikurangi au sud », explique l’auteur principal de l’étude, le professeur adjoint Ryo Okuwaki. « Pour étudier la géométrie du champ de contrainte et le processus de rupture sismique, nous avons utilisé une nouvelle technique d’inversion de failles finies qui ne nécessitait aucune connaissance préexistante des failles de la région. »
Cette enquête a révélé de multiples épisodes de rupture, générés à la fois par la compression et l’extension dans le sous-sol à différentes profondeurs. Ces épisodes comprenaient une rupture peu profonde (~30 km) due à une extension perpendiculaire à la tranchée comme on s’y attendrait généralement dans une zone de subduction. De manière inattendue, cependant, la rupture profonde (~70 km) s’est produite avec une compression parallèle à la tranchée de subduction.
« Deux facteurs alternatifs ou interdépendants peuvent expliquer la géométrie de rupture unique du séisme de 2021 au Cap Est », explique le professeur Yuji Yagi, auteur principal. « Premièrement, la subduction d’un ou de plusieurs monts sous-marins avec la dalle subductée pourrait déformer la dalle et créer des changements locaux dans le champ de contrainte. Deuxièmement, la transition de la tranchée de Kermadec à la marge Hikurangi, où la croûte océanique subductée est considérablement plus épaisse, pourrait créer les conditions locales responsables de la configuration de failles inhabituelle. »
En raison de la rareté des tremblements de terre intra-dalle profonds dans cette région, il est actuellement difficile de faire la distinction entre ces deux possibilités et, en effet, les deux facteurs pourraient jouer un rôle important dans la création du champ de contrainte complexe révélé par le tremblement de terre d’East Cape. D’autres tremblements de terre au large de la côte nord-est de la Nouvelle-Zélande à l’avenir pourraient jeter davantage de lumière sur ce profond mystère tectonique.
Ce travail a été soutenu par le Grant-in-Aid for Scientific Research (C) 19K04030.
Source de l’histoire :
Matériaux fourni par Université de Tsukuba. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.
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