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Des chercheurs pensent avoir détecté le tremblement de terre le plus profond du monde

Un séisme, situé à 750 km de profondeur, s’est produit en 2015 au large du Japon. Ce serait le premier tremblement de terre connu dans le manteau terrestre inférieur, un phénomène que les scientifiques ont encore du mal à expliquer.

Le 30 mai 2015, les habitants du Japon ont ressenti une secousse sismique d’une puissance extraordinaire qui a été ressentie dans l’ensemble des 47 préfectures du pays, une première depuis l’enregistrement des observations en 1884. Pourtant, malgré une magnitude de 7,9 et un épicentre situé dans l’archipel Ogasawara, à 900 km des côtes japonaises, aucun dommage majeur n’a été constaté. Et pour cause : le séisme s’est produit à 680 km de profondeur. Mais ce record, déjà connu et fort documenté, pourrait bien avoir encore été battu par une réplique, qui aurait été enregistrée à 750 km sous terre, dans le manteau profond, là où les chercheurs pensaient jusqu’ici que les tremblements de terre étaient impossibles.

Les tremblements de terre profonds, des événements rares et mystérieux
La grande majorité des tremblements de terre touchent en effet la croûte terrestre, où les plaques tectoniques accumulent le stress jusqu’à ce que le sol se fracture ou se déplace le long des failles. Mais, au-delà de 100 km de profondeur, là où commence l’asthénosphère, il n’existe aucun phénomène de ce type. Avec la pression et la température, les roches sont très visqueuses et fortement comprimées, ce qui empêche les craquements et glissements tels que ceux observés en surface. Les tremblements de terre profonds sont donc très rares : sur les 56.832 tremblements de terre modérés à important enregistrés entre 1976 et 2020, seulement 18 % étaient plus profonds que 70 kilomètres et à peine 4 % avaient un épicentre situé en-dessous de 300 km (le seuil considéré pour parler de séisme profond), selon le National Geographic.

Dans le manteau supérieur, les scientifiques pensent que ces tremblements de terre sont liés au changement de phase de l’olivine qui, lorsqu’elle atteint un point critique en température et en pression, passe d’une structure cristalline à une autre. Le minéral se compacte alors brutalement, ce qui peut provoquer des séismes importants (lire article ci-dessous). Mais, dans le manteau profond — qui commence à environ 700 km sous le Japon –, point d’olivine : celui-ci est principalement composé de bridgmanite, une forme de pérovskite silicatée.

Une réplique ultraprofonde à 750 km sous terre
Éric Kiser et ses collègues de l’université d’Arizona apportent pourtant de nouvelles preuves d’un séisme ultraprofond lors de la secousse de 2015. Les chercheurs ont examiné les données sismiques relatives au séisme pour détecter d’éventuelles répliques. Après un événement d’une telle puissance, les sismométries enregistrent de nombreux signaux dus à l’énergie qui se propage dans le sol. Pour différencier une réplique au milieu de ce bruit, ils ont utilisé une méthode appelée rétroprojection, qui consiste à empiler les données de plusieurs sismographes vers une grille d’emplacements de sources potentielles. Ils ont ainsi pu déterminer que le séisme principal avait donné lieu à quatre répliques situées entre 695 et 715 km de profondeur, ainsi qu’une autre enregistrée à 751 km, soit la secousse la plus profonde jamais enregistrée.

Un léger tassement de la dalle sous-marine
Pour expliquer ce séisme, les chercheurs avancent une nouvelle idée. Le choc de la secousse principale aurait diminué la contrainte élastique de résistance de la dalle sous-marine, ce qui aurait abouti à son tassement. Ce très léger déplacement aurait suffi à concentrer les contraintes exercées sur la dalle et provoquer un mouvement des roches, expliquent les auteurs dans leur article publié dans la revue Geophysical Research Letters.

Il est toutefois possible que la méthode utilisée produise des « fausses répliques », causées par le rebondissement des ondes sismiques sur les structures internes. La limite du manteau profond, estimée à 700 km, n’est pas non plus certaine. Néanmoins, s’il est avéré, un tremblement de terre situé dans le manteau inférieur obligerait à repenser le fonctionnement interne de notre Planète.

Source : https://www.futura-sciences.com/planete/actualites/geologie-chercheurs-pensent-avoir-detecte-tremblement-terre-plus-profond-monde-49134/