Lors de la réunion annuelle de la Society Seismological of America, les chercheurs ont posé une question apparemment simple: quelle est la largeur des défauts?
En utilisant des données compilées à partir de tremblements de terre uniques à travers le monde, Christie Rowe du Nevada Seismological Laboratory de l'Université du Nevada, Reno et Alex Hatem de l'US Geological Survey a demandé une réponse plus complète, qui considère à la fois des traces de surface et profondes de rupture et de fluage sismique.
En compilant les observations de tremblements de terre récents, Rowe et Hatem concluent que de la Turquie à la Californie, ce n'est pas seulement un seul brin d'une faille, mais assez souvent un réseau de ramification de brins de faille impliqués dans un tremblement de terre, faisant la zone de faille des centaines de mètres de large.
« Cela suggère donc que des parties importantes du large éventail de fractures qui se développent sur de nombreux tremblements de terre peuvent être activées dans un seul tremblement de terre », a déclaré Rowe, qui a noté que cette largeur correspond parfois à peu près à la largeur des zones Alquist-Priolo établies pour une construction sûre en Californie.
« Nous voulons savoir comment cela pourrait changer les choses, comme les schémas de tremblements auxquels vous vous attendez, ou la quantité d'énergie rayonnée que vous obtenez d'un tremblement de terre », a expliqué Rowe. « Parce que ce n'est pas la même chose si vous avez un glissement distribué sur de nombreux volets que lorsque tout est sur un brin de la faute. »
Dans le même temps, les chercheurs ont constaté que la largeur des zones de fluage à ces tremblements de terre est beaucoup plus étroite, à la fois près de la surface et à 10 à 25 kilomètres de profondeur dans la terre. Les zones de fluage, entre 2 et 10 mètres de large, « peuvent être le comportement le plus localisé qu'une faute fait », a déclaré Rowe.
L'étude souligne l'importance de penser aux défauts de manière plus tridimensionnelle, a déclaré Rowe.
« En tant que géologue, c'est toujours une déconnexion cognitive pour moi lorsque je parle à des modélistes de tremblements de terre qui ont ces caractéristiques bidimensionnelles sur lesquelles ils modélisent les tremblements de terre », a-t-elle déclaré. « Parce que la résistance, la force ou la friction, provient d'un volume de roche qui se déforme pendant un tremblement de terre ou entre les tremblements de terre. Ainsi, la taille de ce volume contrôle la force de la faille de certaines manières vraiment tangibles. »
The researchers used a variety of data in their study, including rupture maps, creeping zone width from surveys of slowly shifting monuments along faults and satellite observations, the locations of earthquake aftershocks, low velocity damage zone widths, and the zones delineated by certain types of rock such as pseudotachylyte, ultramylonite and mylonite that are a signature of creep and deformation.
Les résultats ont également des implications sur la façon dont les scientifiques étudient les tremblements de terre passés pour calculer les intervalles de récidive des tremblements de terre sur les défauts, a noté Rowe.
Les taux de glissement et les intervalles de récidive peuvent être contraints en utilisant des mesures localisées, mais il peut être difficile de démêler le glissement qui s'est produit pendant un tremblement de terre et un glissement aseismique qui s'est produit après l'événement. Le tremblement de terre de Napa, en Californie 2014, est un bon exemple de ce phénomène, a déclaré Rowe, notant que près de la moitié du glissement mesuré après cet événement s'est produit lentement après le tremblement de terre.
Mais si le tremblement de terre de la NAPA se produisait il y a des milliers d'années et que les chercheurs ont rencontré ses traces dans le record du rock, « vous verriez juste un plus grand tremblement de terre. Vous pourriez regrouper tout ce glissement en un seul événement », a déclaré Rowe.
Le fluage n'est pas toujours pris en compte dans le calcul des intervalles de récidive, « donc découvrir que les zones de fluage sont assez étroites signifie que nous devons être conscients que nous pourrions convaincre le fluage avec un glissement sismique lorsque nous regardons ces enregistrements paléosismiques », a-t-elle ajouté.
