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TitreAsthenosphere rheology inferred from observations of the 2012 Indian Ocean earthquake
AuteurHu, Y; Bürgmann, R; Banerjee, P; Feng, L; Hill, E M; Ito, T; Tabei, T; Wang, K
SourceNature (London) 2016, 17 pages, https://doi.org/10.1038/nature19787
Année2016
Séries alt.Secteur des sciences de la Terre, Contribution externe 20160077
Documentpublication en série
Lang.anglais
DOIhttps://doi.org/10.1038/nature19787
Mediapapier; en ligne; numérique
Formatspdf; csv
Lat/Long OENS 89.0000 108.0000 15.0000 -13.0000
Sujetssecousses séismiques; tectonique de plaques; zones de subduction; études de la croûte; croûte océanique; soulèvement de la croûte; déformation; détermination des contraintes; manteau terrestre; analyses granulométriques; rhéologie; viscosité; établissement de modèles; tectonique
Illustrationssatellite imagery; models; 3-D models; graphs; geological sketch maps; time series; tables
ProgrammeOuest du Canada, risque géoscience, Géoscience pour la sécurité publique
Résumé(non publié)
Le concept de l'existence d'une couche asthénosphérique fragile sous les plaques tectoniques mobiles de la Terre est fondamental à notre compréhension de la convection mantellique et de la tectonique des plaques. Cependant, on sait peu de choses des propriétés mécaniques de l'asthénosphère (la partie du manteau sous-jacente à la lithosphère) qui sous-tend la croûte océanique, laquelle couvre environ 60 % de la surface de la Terre. Les forts tremblements de terre entraînent une importante déformation cosismique de la croûte dans des régions situées à des centaines de kilomètres de la zone de rupture et sous celle-ci. Le relâchement subséquent des contraintes engendrées par le tremblement de terre dans le manteau supérieur à comportement visco-élastique mène à une déformation postsismique de longue durée dans la croûte, qui peut s'étendre sur plusieurs décennies et être enregistrée à l'aide de méthodes géodésiques. La déformation postsismique observée nous aide à comprendre les propriétés rhéologiques du manteau supérieur, mais jusqu'à maintenant de telles mesures ont été confinées aux zones de bordure des plaques continentales. Dans le présent article, nous retenons le très fort tremblement de terre de 2012 dans l'océan Indien (magnitude de moment de 8,6) pour nous fournir les limites les plus directes de la structure de la rhéologie du manteau océanique. Dans les trois premières années qui ont suivi le tremblement de terre de l'océan Indien, 37 stations à enregistrement continu des systèmes mondiaux de navigation par satellite dans la région ont subi un déplacement horizontal vers le nord-ouest s'élevant jusqu'à 17 cm dans une direction semblable à celle des décalages cosismiques. Cependant, quelques stations situées près de la zone de rupture, qui avaient connu un affaissement pouvant atteindre 4 cm lors du séisme, se sont soulevées de près de 7 cm après le tremblement de terre. Nos modèles d'éléments finis 3D de la déformation postsismique montrent qu'une mince (30-200 km) couche asthénosphérique à faible viscosité (présentant une viscosité de Maxwell à l'équilibre de 0,5-10 × 1018 pascal·second)) doit être présente sous la lithosphérique océanique à comportement élastique pour produire le soulèvement postsismique observé.
Résumé(Résumé en langage clair et simple, non publié)
Dans l'étude des cycles des grands séismes, particulièrement ceux des zones de subduction qui ont lieu au large de la côte Ouest du Canada, la viscosité des matériaux du manteau sous la lithosphère de la Terre représente un paramètre d'une importance fondamentale. Le présent article contient des résultats qui fournissent les contraintes de loin les plus directes sur ce paramètre sous la lithosphère océanique. Nous avons obtenu ces résultats en modélisant la déformation transitoire de la croûte terrestre, observée géodésiquement après un séisme de magnitude 8,6 qui s'est produit en 2012 dans l'océan Indien, au large de la zone de subduction de Sumatra. Les résultats indiquent la présence d'une couche de faible viscosité (molle) sous la lithosphère océanique beaucoup plus rigide qui produit des séismes. L'identification de cette couche molle influe sur notre interprétation de la déformation due aux cycles des séismes et, de là, sur notre compréhension des risques sismiques en fonction du temps.
GEOSCAN ID298832