Des chercheurs français (CNRS/ENS Paris) et américains (Universités de Californie et de Chicago) ont reproduit expérimentalement le mécanisme physique supposé être à l’origine des séismes profonds.( Revue Science du 20 septembre 2013 )
Quelques précisions :
Les séismes ?
Un séisme est une série de secousses qui provoquent des destructions et modifient les paysages ; des déformations se produisent à la surface de la Terre.
Séisme de San Francisco/1989/Source
On distingue trois catégories de séismes, en fonction de la profondeur où ils se produisent (foyer ):
- les séismes superficiels ( faible profondeur, soit dans les premières dizaines de kilomètres)
- les séismes intermédiaires (quelques dizaines et quelques centaines de kilomètres de profondeur)
- les séismes profonds ( profondeurs pouvant atteindre les 700 km),ils se trouvent exclusivement au voisinage de limites convergentes
– Carte de répartition des séismes (source:Animation séismes volcanisme plaques)
– les séismes superficiels s’expliquent par les théories de rupture et de glissement sur les failles: ces séismes ne se produisent que dans matériel rigide (lithosphère)
Des contraintes s’exerçant en permanence sur les roches conduisent à une accumulation d’énergie qui finit par provoquer leur rupture au niveau d’une faille. L’énergie brusquement dégagée le long de ces failles causent des séismes (tremblements de terre). voir le cours sur la tectonique des plaques et les localisations des séismes
Qu’est ce qu’un séisme profond ?
Les séismes profonds sont des séismes dont les foyers (points de rupture) sont situés entre 400 et 700 km de profondeur .
– Carte de répartition des séismes profonds ( source espace-svt.ac-rennes )
figuration des séismes profonds
.De nos jours, la physique des séismes superficiels est relativement bien décrite par les théories de la rupture et du glissement sur les failles.
Ces théories ne permettent pas d’expliquer les séismes profonds
A 400 ou 700 km de profondeur, la pression dépasse la centaine de milliers de bars. Dans ces conditions , si une fracture se produisait, elle ne pourrait pas glisser et être à l’origine de l’émission d’ondes sismiques.
Il y a une cinquantaine d’années, Une autre théorie a expliqué l’origine de ces séismes profonds :
Sous l’effet l’accroissement de pression lié à l’augmentation de la profondeur ( dans la lithosphère océanique en subduction ), l’olivine ( constituant du manteau terrestre ) se transformerait en une forme plus compacte … Mais, sans preuve cette hypothèse était sans cesse débattue .
Le plus grand séisme profond de l’ère instrumentale (MW 8,3):
© RIA Novosti. Shakhverdiev
Le 24 mai 2013, à 5h44 TU (15h44 heure locale), un séisme de forte
magnitude (MW 8,3) s’est produit à très grande profondeur (environ 600 km) en
mer d’Okhotsk ; il n’a provoqué aucun dégât en surface.Il s’est produit dans une région marquée par une sismicité instrumentale et historique intense, liée essentiellement à la subduction de la plaque Pacifique sous la plaque continentale nord-américaine . Comme la plupart des séismes profonds, et contrairement aux séismes superficiels, il n’a pas, ou presque, été suivi de répliques
Mer d’Okhotsk © RIA Novosti. Shakhverdiev
La série d’expériences réalisée par cette équipe ((CNRS/ENS Paris et américains des Universités de Californie et de Chicago) apporte la preuve expérimentale (qui manquait jusqu’alors) sur l’origine de ces séismes profonds :
« Les résultats ont été obtenus en utilisant des technologies de pointe dans les domaines de l’enregistrement micro-acoustique, de la déformation des matériaux en conditions extrêmes de pression et de température et de leur caractérisation par le rayonnement synchrotron .Ces expériences ont été réalisées avec une presse gros volume installée sur une des lignes synchrotron de l’APS (advanced photon source, Argonne, Ilinois, USA). Elles ont consisté à déformer une roche synthétique constituée d’un agrégat compact de cristaux d’olivine de germanium (Mg2GeO4), un analogue structural de l’olivine naturelle, à des pressions de 2 à 5 gigapascals (20 à 50 mille bars) et des températures avoisinant les 900°-1000°C…voir le communiqué du CNRS séismes profonds «
